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Dnnnschichtchromatographieplatte Die-Erfindung betrifft eine aus
einem flexiblen inerten Träger und einer chromatographisch aktiven Adsorbensschicht
bestehende Dünnschichtchromatographieplatte, in der das chemisch aktive Adsorbens
durch ein polymeres Bindemittel, das eine bohe Hydrophiiität und eine ausgezeichnete
Säurebeständigkeit aufweist, fest an dem inerten flexiblen Träger haftet.
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Die Dünnschichtchromatographie stellt eine gute Methode zur Identifizierung
von unbekannten Substanzen oder zur Trennung und Reinigung von Substanzen in der
analytischen Chemie dar.
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Wenn der Benutzer aber ein Adsorbens in Form einer Schicht auf eine
Glasplatte zur Verwendung als chromatographisches Material selbst aufträgt und trocknet,
muß dieses vorsichtig gehandhabt werden und die Lagerung nach der Analyse ist schwierig,
weil sich das Adsorbens leicht von dem inerten Träger ablöst.
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Kürzlich sind chromatographische Materialien vorgeschlagen worden,
bei denen ein Adsorbens mittels eines polymeren Bindemittels
an
einem inerten flexiblen Träger haftet (vgl. die bekanntgemachte japanische Patentanmeldung
Nr. 27 080/68).
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Diese Materialien haben jedoch verschiedene Nachteile, z.B.
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sind die Bindefestigkeit zwischen den Adsorbenspartikeln und die Haftung
an dem Träger nicht ausreichend, das polymere Bindemittel wird bei der Farbentwicklung
durch Besprühen der Adsorbensschicht mit einem korrosiven Färbemittel, wie z.B.
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konzentrierter Schwefelsäure, schwarz gefärbt und bei Verwendung von
Wasser als Entwicklungslösungsmittel wird zur Abtrennung der Adsorbensschicht von
dem Trägermaterial und zur entwickelnden Trennung ein langer Zeitraum benötigt.
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Nach vielen Untersuchungen auf dem Gebiet von Dünnschichtchromatographieplatten
wurde nun eine Chromatographieplatte gefunden, bei der das Adsorbens fest an einem
inerten flexiblen Träger haftet bei gleichzeitig guter Bindung zwischen den Adsorbenspartikeln
untereinander, mit der eine schnelle aufsteigende Trennung mit einer genauen Trennkapazität
durchgeführt werden kann, die gegenüber korrosiven Färbemitteln, wie konzentrierter
Schwefelsäure, beständig ist, eine ausreichende Trennung mit Wasser als Entwicklüngslösungsmittel
ergibt und vom Standpunkt der allgemeinen Handhabung und Lagerung bequem zu verwenden
ist.
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Die erfindungsgemäße Dünnschichtchromatographieplatte, die aus einem
flexibleh inerten Träger und einer darauf aufgebrachten chromatographisch aktiven
Adsorbensschicht besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine chromatographisch
aktive Adsorbensschicht aufweist, die fest an dem flexiblen inerten Träger haftet
und ein Adsorbens, z.B. Silicagel, Diatomeenerde, Aluminiumoxyd, mikrokristalline
Cellulose, Polyamidpulver usw., sowie ein polymeres Bindemittel, wie z.B. ein Homopolymerisat,
ein Mischpolymerisat, ein Pfropfpolymerisat usw. eines Monomethacrylats oder Monoacrylats
eines aliphatischen Polyhydroxyalkohols,enthält, wobei das polymere Bindemittel
hydrophil, säurebeständig und in organischen Lösungsmitteln, wie sie im
allgemeinen
zur Entwicklungstrennung in der Chromatographie verwendet werden, unlöslich ist.
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Ein Test für die Dünnschichtchromatographieplatte besteht darin, daß
man die Platte unter einer Belastung von 100 g pro 4 cm in einer vorgeg&oenen
Richtung mit einem Sandpapier A 320 reibt. Eine Platte mit einer 100 bis 200 P dicken
Adsorbensschicht wurde hergestellt durch Beschichten eines inerten Trägers mit einer
Suspension des aktiven Adsorbens in Mischung mit einem hydrophilen und säurebeständigen
polymeren 3indemittel, das in dem Entwicklungslösungsmittel unlöslich und gegenüber
diesem inert ist, bei einem optimalen Mischungsverhältnis nach einer üblichen Beschichtungsmethode,
beispielsweise durch Rakelbeschichtung, durch Walzenbeschichtung usw., und anschließende
Aktivierung der Schicht. Nach 5-maligem Reiben wurde kein Ablösen der Adsorbensschicht
und kein Freilegen des rägers beobachtet. Bei einer Dünnschichtchromatographieplatte
mit einem bekannten polymeren Bindemittel wurde nach A- oder 5-maligem Reiben ein
Freilegen des Trägers durch Ablösen des Adsorbens beobachtet. Zur Untersuchung der
Trenukapazität der erfindungsgemäßen Dünnschichtchromatographieplatte wurde in einem
organischen Lösungsmittel ein Trennfest durchgeführt, um unter Verwendung von Testmischungen
der Firma Wako Junyaku Co. und Merck & Co., Inc., die einzelnen Fraktionen voneinander
zu trennen und zu konzentrieren. Im Vergleich zu der bekannten cbromatographischen
Platte mit einem polymeren Bindemittel wurde eine bessere Trennung und Eonzentrierung
weder Fraktion erzielt, Außerdem wies die erfindungsgemäße Bünnschichtchromatographieplatte
in einem zur Bestimmung von farblosen Substanzen in der i)ünnschicht chromatographie
durchgeführten konzentrierten Schwefelsäuresprüh- und Wärmefarbentwicklungstest
eine ausgezeichnet Säurebeständigkeit auf. Darüber hinaus zeigte in einem Vergleichsentwicklungstest
unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Platte und einer bekannten Platte mit einem
polymeren
Bindemittel mit Wasser als Entwicklungslösungsmittel die erfindungsgemäße Platte
eine schnelle Entwicklung ohne Ablösung der Adsorbensschicht, während sich bei der
bekannten Platte die Adsorbensschicht ablöste unreine längere Entwicklungszeit erforderlich
war.
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Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare polymere Bindemittel sind
Homopolymerisate, Mischpolymerisate, Pfropfpolymerisate usw. eines Monoacrylats
oder Monomethacrylats eines ali--phatischen Polyhydroxyalkohols. Spezifische Beispiele
für Monoacrylate oder Monomethacrylate von aliphatischen Polyhydroxyalkoholen sind
2-Bydroxyäthylmethacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat,
4-Hydroxybutylmethacrylat, 5-Hydroxypentylmethacrylat, 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropylmethacrylat,
Diäthylenglykolmonomethacrylat, Trimethylolpropanmonomethacrylat, Pentaerythritmonomethacrylat,
2-Hydroxyäthylacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat,
5-Hydroxypentylacrylat, 2, 2-Dimethyl-3-hydroxypropylacrylat, ,i)iäthylenglykolmonomethacrylat,
Trimethylolpropanmonoacrylat, Peftaerythrftmonoacrylat und dgl.
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Beispiele für Comonomere für die erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisate
sind Acrylamid, Methacrylamid, Diacetonacrylamid, V-inylacrylat, Vinylmethacrylat,
Alkylacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Diacrylate von aliphatischen Polyhydroxyalkoholen,
Dimethacrylate von aliphatischen Polyhydroxyal--koholen und dgl.
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Wenn Mischpolymerisate verwendet werden, ist das Mischpolymeri sationsverhältnis
nicht übermäßig kritisch, die Menge an aliphatischem Polyhydroxyalkoholmonoacrylat
oder -monomethacrylat beträgt jedoch vorzugsweise mehr als 50, insbesondere mehr
als 60 Mol-%. Als Comonomere kann nicht nur ein einzelnes Comonomeres, sondern auch
eine Mischung aus mehr als zwei Comonomeren verwendet werden. Das Molekulargewicht
des Polymerisats ist ebenfalls nicht übermäßig kritisch, jedoch wird im allgemeinen
ein
Molekulargewicht von mehr als 10 000, vorzugsweise von 50 000 bis 500 000,angewendet.
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Die Pfropfpolymerisate werden hergestellt durch Pol-Jmerisation eines
Monoacrylats oder eines Monomethacrylats eines aliphatischen Polyhydroxyalkohols
in einer Lösung eines Polymerisats, wie z.B. Gelatine, Polyvinylalkohol, Polyacrylamid,
Polyacrylsäure, Carboxymethylcellulose, Stärke, Hydroxyäthylcellulose oder dgl.>als
Matrix Das Verfahren zur Polymerisation oder Herstellung der erz in dungsgemäß verwendeten
Polymerisate ist nicht beschränkt und die Polymerisate können in üblicher Weise
durch Polymerisation in Lösung, durch Polymerisation in Masse und dgl. hergestellt
werden.
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Nachfolgend wird zur Erläuterung der Erfindung die Herstellung solcher
Polymerisate an Hand von einigen Beispielen näher beschrieben, auf die die vorliegende
Erfindung natürlich nicht beschränkt ist.
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Synthesebeispiel 1 200 g 2-Hydroxyäthylmethacrylat wurden zu einer
Lösungsmittelmischung aus 550 ml Wasser und 550 ml äthanol zugegeben. Dazu wurden
1 g Kaliumpersulfat und 1 g Natriumhydrogensulfit zugegeben, der Sauerstoff wurde
durch Ersatz durch Stickstoff entfernt und das System wurde 4 Stunden lang bei 600C
gerührt.
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Das dabei erhaltene Polymerisat wurde durch Ausfällen aus einer filtrierten
Lösung desselben in einen 10-fachen Uberschuß an kaltem Wasser gereinigt und in
einem Vakuumtrockner getrocknet. Die Menge an Produkt betrug 160 g und das mittlere
Molekulargewicht des Produktes betrug 350 000.
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Synthesebeispiel 2 186 g 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 21,3 g Acrylamid
wurden in
eine Lösungsmittelmischung aus 550 ml Wasser und 550 ml
ethanol eingeführt. Es wurden 0,8 g Kaliumpersulfat und 0,8 g Natriumhydrogensulfit
zugegeben und das System wurde nach dem Verdrängen des Sauerstoffs durch Stickstoff
3 Stunden lang bei 70°C gerührt. Das dabei erhaltene Produkt wurde auf einen Dialysefilm
gebracht und 15 bis 20 Stunden lang mit strömendem Wasser behandelt und gefriergetrocknet.
Die Menge an Produkt betrug 197 g und das mittlere Molekulargewicht des Produkt
es betrug 200 000.
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S:wnthesebeispiel 3 Das Verfahren des Beispiels 2 wurde wiederholt,
wobei 117 g 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 99,4 g 2-Hydroxyäthylacrylat verwendet
wurden. Die Menge an Produkt betrug 192 g und das mittlere Molekulargewicht des
Produktes betrug 100 000.
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Synthesebeispiel 4 50 ml Glycerin und 50 ml Wasser wurden in einen
mit einem Rückflußkühler, einem Rührer und einem Tropftrichter versehenen Dreihals-Kolben
eingeführt und es wurden 20 g Gelatine zugegeben und darin gelöst, während das System
auf einem Wasserbad bei 600C gehalten wurde0 Unter Rühren wurden langsam 200 ml
iithanol/Wasser (Volumenverhältnis 3:1) zugegeben. Danach wurde über einen Zeitraum
von 10 Minuten eine Dispersion von 1 g Benzoylperoxyd in 20 ml 2-Hydroxyäthylmethacrylat
zugegeben. Die Temperatur wurde auf 80°C erhöht und die Pfropfmischpolymerisation
war innerhalb von 2 Stunden beendet. Die Lösung der Reaktionsmischung wurde unter
Rühren in einen Überschuß an kaltem MMsser gegossen und der dabei erhaltene Niederschlag
wurde zwei Stunden lang mit Wasser gewaschen und dann im Vakuum getrocknet. Die
Menge an Produkt betrug 32 g.
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Die nachfolgend angegebenen Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare
polymere Bindemittel können nach den oben angegebenen
Herstellungsverfahren
hergestellt werden: Polymeres Bindemittel (1): 2-Hydroxyäthylmethacrylat-Homopolymerisat,
mittleres Molekulargewicht 100 000; polymeres Bindemittel (2): 2-Hydroxypropylmethacrylat-Homopolymerisat,
mittleres Molekulargewicht 80 000; polymeres Bindemittel (3): 2-Hydroxyäthylacrylat/2-Hydroxyäthylmethacrylat-MischpolymeCisat
(Mischpolymerisationsmolverhältnis 40:60), mittleres Molekulargewicht 60 000; polymeres
Bindemittel (4): 4-Hydroxybutylmethacrylat-Eomopolymerisat, mittleres Molekulargewicht
150 000; polymeres Bindemittel (5): 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropylacrylat-Homopolymerisat,
mittleres Molekulargewicht 100 000; polymeres Bindemittel (6): 2-Hydroxyäthylmethacrylat/Acrylamid-Mischpolymerisat
(Mischpolymerisationsmolverhältnis 80:20), mittleres Molekulargewicht 120 000; polymeres
Bindemittel (?): 2-Hydroxyäthylmethacrylat/Methacrylamid-Mischpolymerisat (Mischpo
lymerisationsmolverhältnis 60:40), mittleres Molekulargewicht 600 000 ; polymeres
Bindemittel (8): 2-Hydroxyäthy1methacrylat/Ätshylacrylat-Mischpolymerisat (Mischpöly
merisationsmolverhältnis 95:5), mittleres Molekulargewicht 600 000; polymeres Bindemittel
(9): Poly(2-hydroxyäthzlmethacrylat)/Polyvinylalkohol-Pfropfmischpolymerisat (Polymerisationsmolverhältnis
90:10); polymeres Bindemittel (10): Poly( 2-hydroxyäthylmethacrylat )/Polyacrylamid-PfropSmischpolymerisat
(Polymerisationsmolverhältnis 90:10).
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Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Adsorbentien sind Silicagel,
Diatomeenerde, Aluminiumoxyd, mikrokristalline Cellulose, Polyamidpulver und dgl0
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare inerte flexible Träger sind solche aus
Polyesterharzen, die hauptsächlich aus Polyäthylenterephthalat bestehen, aus Polyvinylchloridharzen
und dgl.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert,
ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Beispiel 1 Ein Polyäthylenterephthalftfilm wurde mit einer Suspension
der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung beschichtet und 30 Minuten lang bei
1200C getrocknet unter Bildung einer Dünnschichtchromatographieplatte mit einer
100 P dicken Adsorbens schicht und ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften: Silicagel
H (Merck Co.) 100 g polymeres Bindemittel (6) 12 g destilliertes Wasser 100 g Methylalkohol
100 g Mit dem Produkt konnte eine Standardtest-Farbstoffmischung, bestehend aus
gelben, roten und blauen Farbstoffen (der Firma Merck & Co., Katalog-Nr. 9353,
eine Wasser/Methanol (50/50)-Lösung-von Brilliant Black BN:0,025 %, Amaranth ß 75:0,025
%, Fast Xellow: 0,025 % und Chrysoidin F:0,025 %) unter Verwendung von Chloroform
als Entwicklungslösungsmittel schnell und genau mit einer guten Konzentration getrennt
werden.
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Wenn die Oberfläche der Adsorbensschicht mit konzentrierter Schwefelsäure
besprüht und auf 12000 erhitzt wurde, wies sie eine
ausgezeichnete
Säurebeständigkeit auf und die Schicht wurde nicht schwarz.
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Beispiel 2 Silicagel H (Merck Co.) 100 g polymeres Bindemittel (1)
10 g destilliertes Wasser 100 g Methanol 100 g Ein Polyäthylenterephthalatfilm wurde
mit einer Suspension der oben angegebenen Zusammensetzung beschichtet und wie in
Beispiel 1 60 Minuten lang bei 12000 getrocknet unter Bildung eines Produktes, das
eine ausgezeichnete Trennung mit einem Entwicklungslösungsmittel und eine ausgezeichnete
Säurebeständigkeit aufwies, Beispiel 3 Silicagel H (Merck Co.) 100 g polymeres Bindemittel
(2) 15 g destilliertes Wasser 100 g Methanol 100 g Wie in Beispiel 1 wurde ein Polyäthylenterephthalatfilm
mit einer Suspension der oben angegebenen Zusammensetzung beschichtet unter Bildung
eines Produktes mit einer ausgezeichneten Trennung mit einem Entwicklungslösungsmittel
und einer ausgezeichneten Säurebeständigkeit.
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Beispiel 4 Silicagel H (Merck Co.) 100 g polymeres Bindemittel (8)
15 g destilliertes Wasser 100 g Methanol 100 g
Wie in Beispiel
1 wurde ein Polyäthylenterephthalatfilm mit einer Suspension der oben angegebenen
Zusanmensetzung beschichtet unter Bildung eines Produktes mit einer ausgezeichneten
Trennung mit einem Entwicklungslösungsmittel und einer ausgezeichneten Säurebeständigkeit.
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Patentanspruch: