DE2208362B2

DE2208362B2 - Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen eines strichförmigen Auftrags auf einem Trägermaterial

Info

Publication number: DE2208362B2
Application number: DE19722208362
Authority: DE
Inventors: Willi 8000 Muenchen Breitenfeld; Gerhard Dipl.-Chem. Dr. 8130 Starnberg Kasang; Heinz Dipl.-Chem.Dr. Rembold; Karl 8035 Gauting Stiegler; Alfred Wittenzeller
Original assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Current assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1972-02-22
Publication date: 1974-06-06
Also published as: CH553002A; DE2208362C3; DE2208362A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines strichförmigen Auftrags einer Substanzlösung auf einem Trägermaterial. Insbesondere für die Dünnschichtchromatographie, die Papierchromatographie und die Elektrophorese.

Für die Trennschärfe eines Chromatogramms ist außer der Güte des Trägermaterials und der Chromatographiermethode die Auftragstechnik von großer Bedeutung.

Erfahrungsgemäß ist die Technik des strichförmigen Auftragens von Substanzlösungen der des punktförmigen weit überlegen. Da man beim strichförmigen Auftragen die Strichlänge klein halten kann, ist die quantitative Auswertung wesentlich genauer als bei der punktförmigen Auftragstechnik. Tn den meisten Fällen ist nach strichförmigem Auftragen die Schwanzbildung und Überlappung dicht beieinanderliegender Banden während des Chromatographierens nicht so ausgeprägt wie nach dem punktförmigen Auftragen.

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.

Von F. A. Vandenheuvel (J. Chromatog. 25, 102 bis 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 Auftropfung 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 Res. 7, 45ö und 457, [1966]). Nach dem Auftropf en wird das Lösungsmittel der Substanzlösung durch Erwärmen und Beblasen mit einem Stickstoffstrom schnei! vertrieben. Diese Auftropfmethoden wurden im allgemeinen bei der präparativen Dünnschichtchromatographie angewendet.

Die einfachsten Auftraghilfen zum strichförmigen Applizieren sind Pipetten, Kapillarröhrchen, Kanülen, Pinsel oder Filzstifte. Je nach der Beschaffenheit des Trägermaterials werden die Dünnschichten 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. B a c ο η (J .Chromatog. 16, 552 und 553, [1964]) entwickelt, bei der Verwendung von weichen Kunststoffkapillaren ließ sich diese Methode auch bei Dünnschichtplatten begrenzt anwenden. Ein halbautomatisches Gerät zum strichförmigen Auftragen von kleineren Substanzmengen ist von T. Darocha, C. H. Gray und R. V. Quineey (J. Chromatog. 27, 497 und 498, [1967]) konstruiert worden. Über einen Wattedocht wird die Substanzlösung direkt auf der Dünnschichtplatte aufgetragen. Bei mehrmaligem Auftragen ist es jedoch außerordentlich schwierig, eine gleichmäßige Strichbreite zu erhalten.

Ein sehr einfaches Gerät zum strichförmigen Aufspritzen von Substanzlösungen auf Papier ist von S. W. McKibbins, J. F. Harris und J. F. Saeman (J. Chromatog. 5, 207, [1961]) entwickelt worden. Eine mit der Substanzlösung gefüllte Spritze wird über das Papier bewegt und die Lösung durch eine besondere Mechanik zum Vortrieb des Spritzenkolbens gleichmäßig in feinem Strahl verspritzt.

Nach einem ähnlichen Prinzip funktionieren die »Chromatocharger« (s. Camag-Firmenschrift TL-70). 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 »TNO-Delft-System« funktioniert das von der Firma Desaga (Heidelberg) weiterentwickelte Auftraggerät (Desaga-Firmenschrift 1970). Die Substanzlösung wird bei diesen Geräten durch Gasdruck aufgespritzt.

Den letzten Stand der Entwicklung hinsichtlich der Aufspritztechnik verkörpert der von der Desaga entwickelte »Autoliner« (britisches Patent 1 032 [Cl, B 01 d] June 8, 1966; Appl. April 16. 1964, 3pp) und (Desaga-Firmenschrift 1970).
Obwohl die Geräte mit der Spritztechnik im Vergleich zu anderen Geräten nach den Punkten I)und2) ein Fortschritt sind, gibt es auch bei ihnen einige schwerwiegende Mangel. Die »Chromatocharger« sind nur einfache von der Hand zu bedienende Geräte 5 ohne besondere Zusatzeinrichtung wie Heizvorrichtung oder Gebläse, die Substanzlösung kann je nach Lösungsmittel leicht abtropfen, die Kanülen können verstopfen und werden bei der Verwendung von radioaktiven Stoffen häufig kontaminiert. Die Striche ίο 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 Dünnschichtchromatographie darstellt und zum Teil die oben aufgeführten Mangel aufweist (z. B. auch Keulenbildung an den Strichenden), handelt es sich bei dem »Autoliner« um ein vollautomatisches Auftraggerät. Auch dieses Gerät zeigt einige Mangel, 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.

Die Sprühmethode wurde erst nach der Konstruktion einer Mikrosprühpistole interessant. Das erste wertvolle Auftraggerät zum strichförmigen Aufsprühen von Substanzlösungen stammt von M. H. CoIeman (Lab. Pract. 13, 1200-1, [1964]).

Von W. Wässle und K. Sandhoff (J. Chromatog. 34. [1968]. 357 bis 363) wurde ein Auftraggerät mit einer Sprühpistole, die eine abgewandelte Form der Sprühpistole von Desaga darstellt, entwickelt. Eine Weiterentwicklung dieses Gerätes ist der »Camag-Linomat« (Camag-Dnickschrift 271 bis 800). 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 Lösungsmengen und bei der Verwendung polarer Lösungsmittel stets keulenförmige Verdickungen an den Strichenden. Außerdem verstopft die Sprühpistole sehr leicht, sie ist schlecht zu reinigen und bei der Anwendung radioaktiver Substanzen nicht geeignet.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einei Methode, bei der die aufzutragende Substanzlösunj vermittels eines gegebenenfalls beheizten Sprühgases im folgenden Primärgas genannt, versprüht wird während das Trägermaterial eine hin- und hergehend! lineare Relativbewegung gegenüber dem Ort der Ver sprühung ausführt, derart, daß jeder Punkt einer voi dem Sprühvorgang betroffenen Spur des Trägermate rials dem Ort der Versprühung mehrfach überfährt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, di Gleichmäßigkeit der Sprühstärke zu verbessern, ins besondere keulenförmige Strichveränderungen an dei Strichenden zu vermeiden, und ein schnelles Auftra gen durch geeignete Trocknungsmaßnahmen zu ei möglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemä

vorgeschlagen, daß die Zufuhr von Substanzlösung lösung einfach dadurch unterbrochen werden kann, im Verlauf der hin- und hergehenden Relativbewe- daß die Zufuhr des zu ihrer Förderung benutzten Segung zeitweise unterbrochen wird. kundärgases unterbrochen wird.

Zwar ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 031 851 Eine besonders sinnvolle Weiterbildung liegt darin, und die deutschen Offenlegungsschrift 2 110 659 das 5 daß bei Ausbildung des Sprühkopfes mit einem die intermittierende Spritzen bekannt, jedoch nur zu Spnihkapillare konzentrisch umgebenden Primärgas-Kennzeichnung vorbeigeführter Kabel usw. bezie- kanal und einer Primärgasausflußdüse am Ende des hungsweise zum Spritzen von Produktionsgegenstän- Primärgaskanals das Ende der Spriihkapillare innerden, wobei eine ganz andere Aufgabe zugrunde liegt halb des Primärgaskanals an einer Stelle solchen als bei der Erfindung. io Druckes liegt, daß bei Aufhören des Sekundärgas-

Die zeitweise Unterbrechung der Zufuhr von Sub- drucks ein weiteres Ausfließen von Substanzlösung stanzlösung bei der Erfindung hat zur Folge, daß be- aus der Kapillare unterbunden wird. Die deutsche reits aufgetragene Substanzlösung eintrocknen kann, Patentschrift 611 325 zeigt eine Spritzdüse, die kon- und damit die weitere Folge, daß kein unkontrollier- zentrisch von einem Luftstrom umgeben und in bares Zerfließen der zu stark aufgetragenen noch flüs- 15 Axialrichtung verschiebbar angeordnet ist, um die sigen Substanzlösung eintreten kann. Dadurch wird Austrittsöffnung der Farbe an die Stelle der höchsten die Forderung nach gleichmäßiger Strichstärke er- Luftgeschwindigkeit innerhalb der als Lavaldüse ausfüllt. Weiter ermöglicht die zeitweise Unterbrechung gebildeten Luftdüse bringen zu können. Bei der Lrfindes Auftragevorganges die Unterdrückung von keu- dung ist indessen der Sinn dieser Maßnahme folgenlenförmigen Strichenden, indem man einfach die Zu- ao der: Innerhalb des Primärgaskanals wird von dem fuhr der Suhstanzlösung dann unterbricht, wenn die Primärgaskanal ein Druck aufrechterhalten. Wenn Relativbewegung einen Wendepunkt erreicht hat, so nun die Zufuhr von Sekundärgas zu dem Vorratsbedaß im Wendepunkt keine durch das trägheitsbe- halter aufhört und der Druck in dem Vorratsbehälter dingte Verharren im Wendepunkt verursachte Anhäu- absinkt, so treibt der am Ende der Spriihkapillare fung von Substanzlösung verursacht werden kann. as von außen wirksame Druck des Primärgases die Sub-

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren in stanzlösung durch die Spriihkapillare zurück oder der Weise durchgeführt, daß der Zufluß der Sub- verhindert jedenfalls die weitere Abgabe von Substanzlösung zum Ort der Versprühung synchron mit stanzlösung aus dem Ende der Spriihkapillare. Es der hm- und hergehenden Relativbewegung gesteuert versteht sich, daß es für den Ort des sprühkapillaren wirJ. und zwar so, daß jeweils während der Bewe- 30 Endes allein darauf ankommt, daß an diesem Ort ein gung in einer Richtung der Zufluß der Substanzlösung von dem Primärgas herrührender Druck aufrechtoffen gehalten und vährend der Bewegung in der erhalten wird.

anderen Richtung unterbrochen wird. Anders ausge- Die Sprüh- und Trockenwirkung des Sprühkopfes drückt: Am Ende der Relativbewegung in der einen kann dadurch verbessert werden, daß der Primärgas-Richtung hört der Zufluß von Substanzlösung auf 35 kanal in kurzem Abstand von seiner Gasausflußdüse und am Ende der Relativbewegung in der anderen zusätzliche, vorzugsweise gleichmäßig über den UmRichtung fängt der Zufluß von Substanzlösung wieder fang verteilte öffnungen aufweist; diese Änderungen an. Es wäre auch denkbar, das erfindungsgemäße werden bevorzugt am Übergang von einem zylindri-Verfahren in der Weise ablaufen zu lassen, daß die sehen Abschnitt des Primärgaskanals zu einem ko-Substanzlösung nur auf einem Teil des Weges in 40 nischen Abschnitt angebracht

beiden Richtungen versprüht wird unter Aussparung Um eine Blasenbildung in dem Vorratsbehälter und

der Wegendabschnitte, so daß das trägheitsbedingte in der Spriihkapillare zu vermeiden, empfiehlt es sich.

Verharren an den Wegenden als Ursache für die Keu- den Übergang von dem Vorratsbehälter in die Sprüh-

lenbildung an den Strichenden ausgeschaltet wird. kapillare möglichst kontinuierlich zu gestalten.

Die Zufuhr von Primärgas kann auch während der 45 Es hat sich gezeigt, daß die Gleichmäßigkeit der Zeiten, während derer die Zufuhr von Substanzlösung Flüssigkeitsabgabe pro Zeiteinheit dadurch beeinunterbrochen ist, aufrechterhalten werden; auf diese trächtigt werden kann, daß in der Sprühkapillare Re-Weise läßt sich eine intensive Trocknung der bereits sonanzschwingungen der dort vorhandenen Flüssigaufgetragenen Substanzlösung erreichen. keitssäule eintreten, hervorgerufen durch Störfrequen-

Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungs- 50 zen in der Einrichtung. Es wird deshalb vorgeschlagemäßen Verfahrens umfaßt in ihrem Grundaufbau gen, die Länge der Spriihkapillare derart zu bemeseinen Sprühkopf mit einer Substanzlösungszufuhr und sen, daß die Resonanzfrequenz der in ihr enthaltenen einer Primärgaszufuhr, eine Halterung für den Trä- Flüssigkeitssäule außerhalb des Bereichs der vom ger und einen Reversierantrieb für die Erzeugung der Störquell der Gesamteinrichtung zu erwartenden Stör-Relativbewegung zwischen Sprühkopf und Halte- 55 frequenz liegt. Angaben über die einzuhaltende Länge rung. der Sprühkapillare zu machen, ist angesichts der Un-

Bei einer solchen Einrichtung wird erfindungs- möglichkeit einer Voraussage über die zu erwartengemäß zur Durchführung des erfindungsgemäßen den Störfrequenzen unmöglich: die jeweils richtige Verfahrens in der Substanzlösungszufuhr ein Schalt- Länge läßt sich aber von Fall zu Fall experimentell ventil vorgesehen. Es versteht sich, daß dieses Schalt- 60 leicht ermitteln, wenn man nur weiß, daß auf diese ventil sehr rasch ansprechen muß. Fehlerquelle geachtet werden muß.

Bei Ausführung des Sprühkopfes mit einem Vor- Das Schaltventil kann ein Magnetventil sein. Ma-

ratsbehälter für die Substanzlösung, einer von dem gnetventile haben den Vorteil besonders geringer An-

Vorratsbehälter abgehenden Sprühkapillar und einem Sprechzeiten. Wichtig ist auch, daß das Gasvolumen

Zufluß für ein Treibgas, im folgenden Sekundärgas 65 in dem Vorratsbehälter und in der Sekundärgaszu-

genannt, zu dem Vorratsbehälter wird man das führung zwischen dem Schaltventil und dem Vorrats-

Schaltventil bevorzugt in dem Zufluß des Sekundär- behälter möglichst gering gehalten wird, da große

gases vorsehen, so daß die Anlieferung von Substanz- Gasvolumen an dieser Stelle zu einem unbeahsichtit»-

G»

ten Nachsprühen auch nach Schließen des Schaltven- nähme eines Trägers 22 angebracht. Der Träger 1Ά

tils infolge der Pufferwirkung des Gasvorrats führen ist auf dem Tisch 20 mittels einer Klemmzunge 2;

können. und einer Klemmschraube 24 feststellbar. Zwischer

Das Schaltventil kann durch Endschalter betätig- den beiden Wangen 14 des Wagens 12 erstreckt siel

bar sein, die jeweils am Ende des Hin- und des Her- 5 eine Schlittenführung 26 in Form eines prismatischer

gangs der Relativbewegung ausgelöst werden. Zum Stabes. Auf dem prismatischen Stab 26 ist ein Hori-

Umsteuern der Antriebseinrichtung und zum Betäti- zontalschlitten 28 verschiebbar und feststellbar an·

gen des Schaltventils können dabei gemeinsame End- geordnet. Zur Verschiebung ist ein Handantrieb 3(

schalter vorgesehen werden. Um die Strichlänge ver- vorgesehen, zur Feststellung eine Feststellschraub«

ändern zu können, kann man die Endschalter ver- io 32. Ein Teil des Horizontalschlittens 28 ist auch ir

stellbar machen. F i g. 2 dargestellt. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist ar

Die Trockenwirkung des Primärgases kann noch dem Horizontalschlitten 28 ein Vertikalschlitten 3<J

dadurch gesteigert werden, daß in der Primärgaszu- höhenverstellbar angebracht und zur Höhenverstel-

fuhr eine Heizeinrichtung vorgesehen wird; diese lung ist ein Schraubentrieb 36 vorgesehen und zui

kann regelbar sein. 15 Feststellung eine Feststellschraube 38. An den Ver·

Folgender Aufbau der Einrichtung hat sich wegen tikalschlitten 34 ist mittels Klammern 40 ein Sprühseiner einfachen Handhabbarkeit besonders bewährt: kopf angebracht, der ganz allgemein mit 42 bezeich· Die Halterung für den Träger ist auf der Oberseite net ist. Der Sprühkopf 42 umfaßt einen Vorratsbe· eines Steuerungs- und Antriebselemente enthaltenden hälter 44 für Substanzlösung, der durch einen Pfrop-Gehäuses stationär angebracht, derart, daß der Trä- so fen 46 verschließbar ist. An den Vorratsbehälter 44 ger eine im wesentlichen horizontale Lage einnimmt. schließt sich nach unten eine Sprühkapillare 48 an Auf oder in dem Gehäuse ist ein Wagen geführt, wel- Die Sprühkapillare 48 ist von einem Primäigaskana eher durch den Reversierantrieb angetrieben ist. Die- 50 umschlossen, der von einem Rohr gebildet ist ser Wagen trägt eine sich in horizontaler Richtung welches bei 52 an dem Vorratsbehälter 44 dicht ansenkrecht zur Bewegungsrichtung des Wagens über as geschlossen ist. Der Primärgaskanal 50 weist an sei den Träger erstreckende Schlittenführung. Auf der nem unteren Ende einen konisch verjüngten Abschnit Schlittenführung ist ein Horizontalschlitten verschieb- 54 auf, der in einer Düse 56 endet. An der Überbar und feststellbar angeordnet. An dem Horizontal- gangssteHe zu dem konisch verjüngten Abschnitt 54 schlitten ist ein Vertikalschlitten verschiebbar und ist ein Kranz von Bohrungen 58 vorgesehen. Di< feststellbar angeordnet. Der Sprühkopf sitzt an dem 30 Sprühkapillare 48 endet oberhalb der Düse 56 inner-Vertikalschlitten. halb des Primärgaskanals 50.

Bei dieser Einrichtung kann der Ort des Striches Der Primärgaskanal 50 ist an eine Primärgaszulei

durch Verschieben des Horizontalschlittens längs der tung angeschlossen, welche in Reihe hintereinandei

Schlittenführung gewählt werden. Die Sprühhöhe des ein Absperrventil 62 und eine Heizröhre 64 durchläuft

Sprühkopfs über den Träger kann durch Einstellen 35 deren Heizleitung vermittels eines Regelwiderstandi

des Vertikalschlittens gewählt werden. Der Rever- 100 veränderbar ist. Eine Steuerungseinrichtung 6<

sierantrieb bewirkt die Relativbewegung während des dient der Regulierung des Gasdrucks in der Leitung

Sprühvorgangs. Die Geschwindigkeit dieser Relativ- 60 und damit in dem Primärgaskanal 50; der Druci

bewegung kann verändert werden. läßt »ich mittels eines Manometers 68 überwachen

Die Teile des Sprühkopf es bestehen wegen der ein- 40 Der Vorratsbehälter 44 ist nach öffnen des Verfachen Riiinigungsmöglichkeit bevorzugt aus Glas. schlußpfropfens 46 mit einer Flüssigkeit füllbar. Ar Gerade im Hinblick auf die Verarbeitung radioakti- den Vorratsbehälter 44 ist eine Sekundärgaszuleirunf ver Substanzproben hat sich die gläserne Ausbildung 70 angeschlossen, welche ein Magnetschaltventil 72 des Sprühkopfs besonders bewährt. und einen Druckregler 74 sowie ein Manometer 7i

Die Figuren erläutern die Erfindung. Es stellt dar 45 enthält. Durch den über die Sekundärgaszuleitung 7i

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfin- in dem Vorratsbehälter 44 aufgebaute Druck ist die

dungsgemäßen Einrichtung, in den Vorratsbehälter 44 eingebrachte Flüssigkeil

F j g. 2 einen Sprühkopf der erfindungsgemäßen in kontrollierter Weise über die Sprühkapillare 48

Einrichtung mit seinen Anschluß- und Trägerteilen, ausbreitbar.

Fig. 3 ein Antriebs- und Steuerungsschema der 50 in Fig. 3 ist der Wagen 18 nur schematisch dar-

erfindungsgemäßen Einrichtung, gestellt. Er ist mittels eines Seilzugs 77 in Pfeilrich-

Fig.4 Beispiele von mittels der erfindungsgemä- rungI hin- und herbeweglich. Zu diesem Zweck isi

Ben Einrichtung hergestelltem Strichauftrag, der Seilzug 76 über eine Antriebsseilscheibe 78 ge-

F i g. 5 ein Beispiel eines Chromatogramms, wel- führt, die mit einem Gleichstrommotor 80 in Anches auf Grund eines mit der erfindungsgemäßen 55 triebsvei bindung steht. Die Läuferwicklung des EinrichtuEig hergestellten Strichauftrags gewonnen Gleichstrommotors 80 liegt an einer Gleichstromwurde, quelle 82. In dem Läuferkreis liegt ferner ein Um-

F i g. 6 ein mittels eines sogenannten Scrapers aus- schalter 84 und ein Regelwiderstand 86, der die Dreh-

gewertetes Radiochromatogramm. zahl zu regeln gestattet An dem Wagen 18 ist ein

In Fig. 1 ist das Gehäuse der Einrichtung ganz all- 60 Schaltglied 87 befestigt, welches mit Endschaltern 88 gemein mit 10 bezeichnet. Innerhalb dieses Gehäuses zusammenwirkt Wenn das Schaltglied 87 gegen einer sind Steuerungs- und Antriebselemente unterge- der Endschalter 88 anfährt, so wird zum einen ein bracht, die zunächst nicht interessieren. Weiter sind Schaltimpuls an den Umschalter 84 gegeben mit dei innerhalb dieses Gehäuses die Führungen für einen Folge, daß der Antriebsmotor seine Drehrichtung umWagen 12 untergebracht, dessen seitliche Wangen 14 65 kehrt, zum anderen wird ein Impuls an das Magnetdurch Schlitze 18 in der Deckwand 16 des Gehäuses ventil 72 gegeben mit der Folge, daß dieses, je nacli herausgeführt sind. Auf der Deckwand 16 ist eine dem welcher Endschalter beaufschlagt wird, entwedei Halterung 20 in Form eines Tisches für die Auf- geöffnet oder geschlossen wird.

9 10

Der Betriebsablauf der soweit beschriebenen Ein- 200 · 200 mm auftragen. Wegen der geringen Strichrichtung ist wie folgt: breite der Einheitlichkeit und Geradlinigkeit der

Mittels der Verstelleinrichtung 36 wird die Höhe Striche sind die entsprechenden Chromatogramme im des Sprühkopfes 42 über dem Träger 22 eingestellt. allgemeinen sehr gut densitometrisch auszuwerten. Die so gewonnene Einstellung wird mittels der Stell- 5 Dieses Probenauftraggerät liefert die besten Vorausschraube 38 fixiert. Sodann wird mittels des Horizon- Setzungen für die Anwendung der Scrapertechnik talschlittens 28 der Ort bestimmt, an welchem der (Kasang, G., G. Göldner und N. Weiss: J. Strichauftrag auf dem Träger erfolgen soll. Hierzu Chromatogr. 59 [1971], 393 bis 400). Mit dem Prowird der Schlitten 28 mittels des Stellgeräts 30 ver- benauftraggerät können dünne und dicke Striche gestellt und dann mittels der Stellschraube 32 fixiert. io zogen werden, ohne daß keulenförmige Verdickun-Hierauf wird die beabsichtigte Strichlänge eingestellt, gen an den Enden der Striche auftreten. Das Spriihindem die beiden Endschalter 88 längs der ihnen zu- röhrchen ist aus Glas gefertigt, leicht auszuwechseln geordneten Skalen 90 eingestellt werden. und zu reinigen. Es ist verhältnismäßig billig herzu-

Hierauf wird der Wagen 18 in Bewegung gesetzt stellen und eignet sich deshalb auch aus diesem

und gleichzeitig das Magnetschaltventil 72 geöffnet, 15 Grund besonders gut zum Auftragen von radioakti-

so daß sich in dem Vorratsbehälter 44 ein Druck auf- ven Proben. Wegen der Feinheit der Kapillare und

baut und die in dem Vorratsbehälter enthaltene Sub- dem relativ großen trichterförmigen Vorratsgefäß

stanzlösung durch das Sprührohr 48 ausgetrieben lassen sich kleine Volumina von 10 bis 100 μ, aber

wird. Gleichzeitig mit der öffnung des Magnetschalt- auch größere bis zu etwa 4 ml bequem auftragen. Das

ventils 72 wird auch das Ventil 62 in der Primärgas- 20 Totvolumen der Kapillare liegt in den meisten Fällen

zufuhr 60 geöffnet, so daß durch die Düse 56 Primär- unter 10 μΐ. Das Probenauftraggerät eignet sich also

gas ausströmt. Das ausströmende Primärgas zerstäubt sowohl für analytische als auch für präparative Ar-

die aus der Sprühkapillare 48 austretende Substanz- beiten.

lösung. Die Qualität und Leistungsfähigkeit wurde wie folgt

Sobald der Wagen 18 seine gegenüberliegende End- as untersucht:

stellung erreicht hat und das Schaltglied 87 gegen Ein Farbstofftestgemisch wurde unter niedrigem den gegenüberliegenden Endschalter 88 anstößt, wird Primärgasdruck (0,02 at) bei einer mittleren Wagender Motor 80 durch Abgabe eines Schaltimpulses an geschwindigkeit von 2 cm/sec in verschiedenen Konden Umschalter 84 auf entgegengesetzte Drehrich- zentrationen auf die Platte gesprüht. Das Ergebnis ist tung umgeschaltet. Gleichzeitig wird das Magnet- 30 in Fig. 4 dargestellt. Die Striche φ und φ in Fig. 4 schaltventil 72 geschlossen, so daß die Sekundärgas- wurden unter gleichen Bedingungen hergestellt und zufuhr in dem Vorratsbehälter 44 unterbrochen wird. sollen die Reproduzierbarkeit des Strichauftrags zei-Die Primärgaszufuhr durch die Leitung 60 hingegen gen. Im Abschnitt α wurden bei φ und φ 200 μΐ, wird aufrechterhalten, so daß der am unteren Ende in Abschnitt b 100 μΐ, in Abschnitte 50 μΐ und in der Sprühkapillare 48 bestehende Druck des Primär- 35 Abschnitt d 25 μΐ aufgetragen. Bei φ wurden die gases fortbesteht und ein weiteres Austreten von Sub- Mengen zu a, b, c und d jeweils verdoppelt. Bemerstanzlösung aus dem unteren Ende der Sprühkapillare kenswert ist die Gleichheit der Striche in φ und φ 48 unterbindet. Während des Rücklaufs des Wagens und die Konstanz der Strichstärken in φ bis φ.
18 wird also lediglich Primärgas auf die im Hingang In F i g. 5 ist mit (§) ein mittels einer erfindungsaufgesprühte Spur geblasen. Dabei wird diese Spur 4» gemäßen Einrichtung hergestellter Strichauftrag dargetrocknet. Die Trocknungswirkung kann noch da- gestellt, der dem Strichauftrag φ und φ von F i g. 4 durch unterstützt werden, daß das Primärgas in dem entspricht. Die Herstellungsbedingungen waren die Heizrohr 64 aufgeheizt wird. gleichen wie bei der Herstellung des Strichauftrags φ

In der Fig. 1 ist ein Anschlußstutzen für die Pri- und φ gemäß Fig. 4. Aus diesem Strichauf trag

märgaszufuhr 60 mit 91 bezeichnet. Ferner erkennt 45 wurde ein Chromatogramm gewonnen, das mit (f

man in F i g. 1 einen Drehknopf 92 des Druckreglers bezeichnet ist Dabei wurde eine Farbstofftestlösung

66, das Manometer 68 der Primärgaszufuhr 60, einen (DESAGA) verwendet Als Träger wurde Kieselgel

Drehknopf 94 des Druckreglers 74 und das Manome- F 254/366 (Woelm) verwendet Die Schichtdicke

ter 76 der Sekucdärgaszufuhr 70. betrug 250 μ. Als Fließmittel wurde Benzol verwen-

Das Magnetschaltventil 72 ist als ein ÜTeiwege- 50 det. Die Steighöhe betrug 18 cm.

schaltventil ausgebildet, so daß der Druck in dem Die im Chromatogramm getrennten Substanzer

Vorratsbehälter 44 gleichzeitig mit der Absperrung waren bei (§) Indophenol, bei φ Sudanrot und bei (g

der Sekundärgaszufuhr abgebaut werden kann. Buttergelb.

Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich zum In F i g. 6 ist ein Radiochromatogramm eines ³H

Auftragen von Substanzlösungen auf allen üblichen 55 Lipidgemisches dargestellt. Zur Gewinnung diese:

Fertigplatten oder Folien für die Dünnschichtchro- Chromatogramms wurde mit einer erfindungsgemä

matographie und Papierstreifen für die Papierchro- ßen Einrichtung ein 3 cm langer Strich aufgetragen

matographie. Begrenzt anwendbar ist das Gerät auch Die Strichbreite war kleiner als 1 mm. Die Gesamt

bei der Elektrophorese. Festes Trägermaterial ist bei auftragsmcnge betrug 200 μΐ. Als Trägermateria

dieser Technik des Auftragens am günstigsten, bei 60 wurde Kieselgel H (Merk) verwendet, dessei

hoher Schlittengeschwindigkeit lassen sich sehr dünne Schichtdicke 250 μ betrug. Dieser Strichauftrag wurdi

Striche herstellen. Die Strichbreite ist von der Aus- sodann mit einem Fließmittel zum Radiochromato

trittsgeschwindigkeit des Primär- und Sekundärgas- gramm verarbeitet Dabei wurde als Fließmittel eil

stromes, von der Polarität und Flüchtigkeit des Lö- Gemisch aus N-Hexan, Düsopropyläther, Methane

sungsmittels und von dem Volumen der applizierlen 65 und 12,5°/oiges NH₃ (100:20:10:0,15) verwendei

Lösung abhängig. Mit diesem Probenauftraggerät Das so gewonnene Radiochromatogramm wurde mi

kann man Substanzlösungen auf allen üblichen einem Dünnschichtscraper aufgearbeitet, d.h., di

Fertigplatten der FormateSO · 200, 100 · 200 und Schicht wurde Streifen für Streifen mit einem Messe

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. Die gemessenen Impulse wurden in F i g. 6 dargestellt. Die Abszisse in F i g. 6 bedeutet Länge des Radiochromatogramms

in Laufrichtung des Fließmaterials betrachtet, wi rend in der Ordinate die gezählten Impulse pro l· nute aufgetragen sind.

Nachzutragen ist noch, daß an dem Gehäuse ein Hauptschalter 96 und eine Kontrollampe 98 < geordnet ist und daß der Heizeinrichtung 64 ein I gelträger zugeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen eines strichförmigen Auftrags einer Substanzlösung auf einem Trägermaterial, insbesondere für die Dünnschichtchromatographie, die Papieichromatographie und die Elektrophorese, bei dem die aufzutragende Substanzlösung vermittels eines gegebenenfalls beheizten Sprühgases, im folgenden Primärgas genannt, versprüht wird, während das Trägermaterial eine hin- und hergehende lineare Relativbewegung gegenüber dem Ort der Versprühung ausführt, derart, daß jeder Punkt einer von dem Sprühvorgang betroffenen Spur des Trägermaterials den Ort der Versprühung mehrfach überfährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Substanzlösung im Verlauf der hin- und hergehenden Relativbewegung zeitweise unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß der Substanzlösung zum Ort der Versprühung in der Weise gesteuert wird, daß er jeweils während der Bewegung in einer Richtung offen und während der Bewegung in der anderen Richtung unterbrochen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Primärgas auch während der Zeiten, während derer die Zufuhr von Substanzlösung unterbrochen ist, aufrechterhalten wird, derart, daß das Primärgas eine trocknende Wirkung auf die aufgetragene Substanzlösung ausübt.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen Sprühkopf (42) mit einer Substanzlösungszufuhr (44, 70) und einer Pnmärgaszufuhr (60, 50, 56), eine Halterung (20) für den Träger (22) und einen Reversierantrieb (80, 78, 77) für die Erzeugung der Relativbewegung zwischen Sprühkopf (42) und Halterung (20), dadurch gekennzeichnet, daß in der Substanzlösungszufuhr (44, 70) ein Schaltventil (72) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung des Sprühkopfes (42) mit einem Vorratsbehälter (44) für die Substanzlösung, einer von dem Vorratsbehälter (44) abgehenden Sprühkapillare (48) und einem Zufluß (70) für ein Treibgas, im folgenden Sekundärgas genannt, zu dem Vorratsbehälter (44) das Schaltventil (72) in dem Zufluß (70) des Sekundärgases vorgesehen ist.

6. Einrichtung insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Sprühkopfes (42) mit einem die Sprühkapillare (48) konzentrisch umgebenden Primärgaskanal (50) und einer Primärgasausflußdüse (56) am Ende des Primärgaskanals (50) das Ende der Sprühkapillare (48) innerhalb des Primärgaskanals (50) an einer Stelle solchen Drucks liegt, daß bei Aufhören des Sekundärgasdrucks ein weiteres Ausfließen von Substanzlösung aus der Kapillare unterbunden wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärgaskanal (50) in Abstand von seiner Gasausflußdüse (56) zusätzliche öffnungen (58) aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen öffnungen (58) am Übergang von einem zylindrischen Abschnitt des Primärgaskanals (50) zu einem konischen Endabschnitt (54) liegen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (72) ein Magnetventil, vorzugsweise ein Dreiwege-Magnetschaltventil, ist, das den Vorratsbehälter wahlweise mit einer Quelle des Sekundärgases verbindet oder entlüftet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasvolumen in dem Vorratsbehälter (44) und in der Sekundärgaszuführung (70) von dem Schaltventil (72) her möglichst klein ausgelegt ist

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (72) durch Endschalter (88) betätigbar ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (20, 22, 24) für den Träger (22) auf der Oberseite eines Steuerungs- und Antriebs-Elemente enthaltenden Gehäuses (10) stationär angebracht ist, derart, daß der Träger (22) eine im wesentlichen horizontale Lage einnimmt, daß auf oder in dem Gehäuse (10) ein Wagen (12) in horizontaler Richtung verschiebbar geführt ist, der durch den Reversierantrieb (80, 78, 77) angetrieben ist, daß dieser Wagen (12) eine sich in horizontaler Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Wagens (12) über den Träger (22) erstreckende Schlittenführung (26) trägt, daß auf dieser ein Horizontalschlitten (28) verschiebbar und feststellbar angeordnet ist und daß an diesem ein Vertikalschlitten (34) verschiebbar und feststellbar angeordnet ist, der den Sprühkopf (42) trägt.