DE2506993A1 - Kapillare und verfahren fuer die chromatographische trennung von material in fluessiger phase - Google Patents
Kapillare und verfahren fuer die chromatographische trennung von material in fluessiger phaseInfo
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Description
ts- ΡΑτ-Μ;,:«■.,■■.·:.' -il: ■ -^>25P69 S3 :
M 1β
1 a FEB. 1975
Gideon DreyfusS ;■ Tel-Aviv / Israel
Kapillare und Verfahren für die chromatographische Trennung von
Material in flüssiger Phase
Dünnschichtchromatographie (DSC) findet verbreitet Anwendung zur chroraatographischen Trennung von gelösten Substanzen
im Bereich von pg bis zu mg. Die theoretischen und praktischen Aspekte von DSC sind in der Literatur ausführlich erläutert. Die
Hauptmerkmale von DSC sind: Eine grosse Auswahl an Material für die stationäre Phase, hohe Empfindlichkeit, vergleichsweise kurze
Entwicklungsdauer, vergleichsweise leichte Gewinnbarkeit der getrennten einzelnen Komponenten, Veränderungsmöglichkeit der
Schichtdicke und leichte Beurteilung der getrennten einzelnen Komponenten. -_ - - - . .
Das Verfahren ist jedoch auch mit Nachteilen behaftet.
Oft ist die Qualität der Trennung aufgrund ungenauer Unterschiede der Rp-Werte aufeinanderfolgender Komponenten und aufgrund der
Neigung der Flecken zur Ausbreitung und Schwanzbildung schlecht.
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Obwohl die Entwicklungsdauer im allgemeinen kürzer ist als in
der Papierchromatographie, liegt sie trotzdem oft im Bereich.von mehreren Stunden. Aufgrund ungenügender Einheitlichkeit der Trennung
sind direkte Messungen auf den Platten nicht genau genug. Die Entfernung von auf der Platte getrennten Fraktionen durch
Abkratzen ist unzweckmässig und ungenau. Bei aufsteigender DSC ._
gibt es keine Möglichkeit zur Erzielung eines weiteren oder _, schnelleren Aufsteigens der Lösungsmittelfront als dies natürlich /
auftritt. DSC-Platten werden leicht durch die in Laboratorien oft vorhandenen Dämpfe kontaminiert/ was zu schlechter Ausbeute und
Trennung führt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kapillare
zu schaffen, welche die Behebung oder Verminderung von vielen der vorstehend genannten Nachteile ermöglicht und die Vorteile von sowohl DSC wie auch PapierChromatographie vereinigt
und ausserdera noch einige weitere Vorteile aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Kapillare, die aus transparentem Material besteht, eine lichte Weite von 0,2 2,0
mm aufweist und mit einem trockenen, teilchenförmigen Material gefüllt ist, dessen durchschnittliche Teilchengrösse 20 %
der lichten Weite der Kapillare nicht übersteigt, wobei die Verhältniszahl von Aussendurchmesser zu lichter Weite der Kapillare
nicht grosser als 2 ist.
Vorzugsweise beträgt die Länge der erfindungsgemässen Kapillare bis zu 15 cm.
In einer besonderen Ausführungsform ist mindestens
eines der beiden Enden der erfindungsgeraässen Kapillare mit einer
Substanz verschlossen, die den Austritt des trockenen, teilchenförmigen Materials verhindert, jedoch den Durchtritt des zu trennenden
Materials und von Lösungsmittel ermöglicht.
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I 4ί:ί" £ Ein Veiterer Gegenstand "der ;?rf iridung 'TisVftein; chroma-^;rip
tisches "Trennverfahren7^das die hachste&enlp^|^^
a) Füllen einer^geradlinigen Kkplli^e^iXt-e^S^^trod^n^nf teilchenförmigen Material t'^ ''''"- ■Tr-'^T;..;,.;:^^;:·!^^:^^^^^^^^'^^".·^' -r
b) ^Anwendung" einer ^Lösung r desf ^zUT txehnendSii^a^eriaYs^1^ ,~
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c) "Anwendung eines ^chromatischen :Lbsun'gsmittei
gleiche Ende der Kapillare/; :;: "'"^'"""'" r""'v:""''''' r:"' :';:·;': '""-■' ~~'':-:'■'■■'
d) Abwarten der Trennung des zu trennenden Materials in der Kapillare
in dessen einzelne Komponenten, - ,:- , . .,
e) .Beurteilung der getrennten einzelnen Komponenten.
Es ist ein besonderes Merkmal des erfindungsgemässen
Verfahrens, dass das zu:trennende Material und das Lösungsmittel
in der Kapillare ohne jegliche Anwendung von Druck mittels der
natürlichen Kapillaraktivität fortbewegt werden.; :c V '
Die Kapillare kann Während des Trennvorgangs thermostatisiert
werden. Nach erfolgterTrennung können die einzelnen
Komponenten nach Zerstörung der Kapillare eluiert werden. Unsichtbare
Komponenten des zu trennenden Materials können sichtbar gemacht werden /indem nach erfolgter Trennung entweder ein; entsprechendes
"Mittel durch die Kapillare geleitet oder'das in der Kapillare befindliche, trockene, teilchenförmige Material mit einer
Substanz imprägniert wird, die dazu befähigt ist, die genannten unsichtbaren Komponenten sichtbar zu machen.~
J Die getrennten Komponenten können visuell oder mittels
sines"elektronischen oder optischen "Gerätes beurteilt werden.
,·: ::..:;- ,^Is trockenes, teiichenförmiges Material i?~das in'der"
erflndungsgemässen Kapillare eine stationäre Phase bildet; kön- :
nen die in der konventionellen Chromatographie verwendeten Substanzen eingesetzt werden.
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-A-
-...'-',.; Nach Anwendung einer Lösung des .zu trennenden Materials
und nachfolgender Anwendung eines chromatischen Lösungs- . . mittels^auf ,ein ,Ende .der^erfindungsgemässen^ Kapillare bewegen, .._
sich die Lösung und das Lösungsmittel aufgrund der Kapillar- .-·...
aktivität in der stationären Phase unter Trennung der einzelnen Komponenten des zu trennenden.Materials und Bildung eines Chromatogramms.
. . . ... .... ... : . ..
Es ist vorteilhaft, die Kapillare bei der Ausführung des beschriebenen Verfahrens in vertikaler Stellung einzusetzen
und das untere Ende der Kapillare mit der Lösung und dem Lösungsmittel in Berührung zu bringen. Es ist jedoch zu beachten, dass
die erfindungsgemässe Kapillare auch in jeder anderen Stellung wirksam ist, beispielsweise horizontal oder in jeder beliebigen
Schräglage. ·
Das transparente Material der Kapillare ist zweckmässig inert, wie Glas oder transparenter Kunststoff. Lichte Weiten
der kleinstmöglichen Dimension und bis zu 2 mm wurden ausprobiert und erwiesen sich als brauchbar. Der bevorzugte Bereich der lichten
Weite liegt bei 0,1 - 1,5 mm. Das als stationäre Phase dienende trockene, teilchenfÖrmige Material kann von Hand in die Kapillare
eingebracht werden, jedoch ist dies ein zeitraubendes und unzweckmässiges Unterfangen. Es ist wichtig, dieses Material in
einer dichten und praktisch homogenen Form in die Kapillare einzubringen. Die Teilchengrösse und Grössenverteilung des teilchenförmigen
Materials der stationären Phase können in weitem Rahmen , innerhalb der angegebenen Grenze variiert werden.
Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ,
kann eine Weiterbewegung des Lösungsmittels erzielt werden durch
Einleitung von Lösungsmittel unter Druck oder durch tieferes Eintauchen der Kapillare in das Lösungsmittel.
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Die erfindungsgemässe Kapillare wird vorteilhaft in einer Einrichtung eingesetzt, die es ermöglicht, die Kapillare
in einer vorbestimmten Lage zu fixieren und die ümgefaungsatmosphäre
und -temperatur zu kontrollieren. Aufgrund der vergleichsweise geringen Abmessungen der Kapillare sind derartige Hilfseinrichtungen
ebenfalls klein und von einfachem Aufbau.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge
der erfindungsgemässen Kapillare wenige cm.
Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann
die beschriebene Kapillare beispielsweise ein mit einem Ende in eine Lösung des zu trennenden Materials bis zu einer bestimmten
Tiefe eingetaucht werden, was für die meisten qualitativen Trennungen
genügt. Zweckmässig wird so lange eingetaucht, bis die genannte Lösung zu einer vorher angebrachten Markierung aufgestiegen
ist, so dass die stationäre Phase ein vorbestimmtes Volumen der Lösung enthält. Ein bekanntes Volumen der Lösung des zu
trennenden Materials kann jedoch auch mittels einer Mikro-Injektionsspritze
in die Kapillare eingespritzt werden. Nach dem Einbringen der genannten Lösung wird ein entsprechendes Lösungsmittel
in die Kapillare eingebracht. Wenn das untere Ende der Kapillare in das Lösungsmittel eingetaucht und die Kapillare vertikal
gehalten wird, steigt das Lösungsmittel aufgrund der Kapillaraktivität in der Kapillare nach oben und entwickelt dadurch das
Chromatogramm. Der Aufstieg der Lösungsmittelfront um 1 - 4 cm benötigt 1-10 min, was im allgemeinen genügt, um eine klare und
vollständige Trennung zu erzielen. Es ist offensichtlich, dass iie Steighöhe und Steigdauer in grossem Ausmass von den Dimensionen
der jeweiligen Kapillare, der stationären Phase, dem Lösungsmittel und auch der Lösung des zu trennenden Materials ablängig
sind. Da das erfindungsgemässe Verfahren einfach durchrührbar ist, können kurzfristig und mit einfachen Mitteln leicht
forversuche ausgeführt werden, um die optimalen Parameter für
die vorgesehene Trennung zu ermitteln.
Manchmal sind die einzelnen Komponenten des zu trennenden Materials nach der Trennung von blossem Auge sichtbar, müssen
jedoch in gewissen Fällen in UV-Licht beurteilt werden. Im Falle von farblosen und nicht fluoreszierenden Komponenten erfolgt die
Beurteilung im allgemeinen auf eine der nachstehenden Arten:
a) Imprägnierung der stationären Phase mit einer Substanz , die dazu befähigt ist, unsichtbare Komponenten unter Einwirkung
von Wärme oder nach Hindurchleiten einer weiteren Substanz durch die stationäre Phase sichtbar zu machen;
b) Hindurchleiten einer Substanz durch die stationäre Phase, die dazu befähigt ist,·eine oder mehrere unsichtbare Komponente
(n) anzufärben, die jedoch nicht eine unerwünschte Migration der Komponenten verursacht;
c) Verwendung einer Kombination des Lösungsmittels für die Entwicklung und eines Mittels zur Anfärbung der betreffenden
Komponente, das nur nach einer bestimmten Behandlung, beispielsweise Erwärmung, sichtbar wird;
d) Reaktion mit einem eine vorbestimrate Komponente sichtbar machenden Mittel vor Ausführung der Trennungsbehandlung.
Die getrennten Bänder der einzelnen Komponenten können leicht voneinander getrennt werden, indem die Kapillare so
zerschnitten wird, dass die einzelnen getrennten Komponenten in den erhaltenen Teilstücken der Kapillare enthalten sind.
Die erhaltenen einzelnen Komponenten können dann in einem entsprechenden Lösungsmittel gelöst oder jeder beliebigen
anderen Analysebehandlung, beispielsweise Spektrophotometrie oder
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Spektrofluorometrie/ unterzogen werden. Aehnliche Methoden sind
natürlich auch anwendbar für die Herstellung von vorbestimmten Teilmengen der einzelnen Komponenten.
Die meisten Versuche zur Herstellung der erfindungsgemässen Kapillare wurden mit im Handel erhältlichen Standardkapillaren ausgeführt, beispielsweise von Drummond Scientific
Company, USA, und von DADE7 USA. Verwendet wurden Kapillaren mit
stark variierenden Dimensionen im Bereich der lichten Weite von 0,2 - 2,0 mm und im Längenbereich von 2 - 15 cm. Das Volumen derartiger
Kapillaren liegt in der Grössenordnung von 5 - 200 μΐ.
Vergleichsversuche zum erfindungsgemässen Verfahren
wurden mit DSC-Platten bei gleicher Temperatur und mit der gleichen
Lösung des zu trennenden Materials, gleichem Lösungsmittel und gleicher stationärer Phase ausgeführt.
In den nachstehenden Beispielen, die in keiner Weise
einschränkende Wirkung haben sollen, wird die Erfindung näher erläutert, wobei zu beachten ist, dass in bezug auf die Dimensionen
der Kapillaren, Art der stationären Phase, Lösungsmittel und getrennten Materialien viele Variationen und Modifikationen im Bereich
der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Für "die Trennung der von Desaga, Heidelberg, gelieferten
"Standard Test Mixture" wurde für die stationäre Phase der Kapillare Silicagel G, Typ 60, von Merck, und als Lösungsmittel
wurde Chloroform verwendet.
Die Chromatographie wurde mittels einer Kapillare von 0,4 mm lichter Weite und 6 cm Länge ausgeführt, in welche das genannte
Silicagel als stationäre Phase eingefüllt war. Ein Ende der Kapillare wurde kurz in die zu trennende Prüflösung getaucnt,
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bis diese in der Kapillare eine Steighöhe von 2 nun erreicht hatte.
Danach wurde das gleiche Ende der Kapillare in Chloroform eingetaucht. Nach 95 s war das Lösungsmittel in der Kapillare um
2,5 cm aufgestiegen, wobei eine vollständige und klare Trennung
der gelben, roten und blauen Indikatoren erzielt wurde. Die Breite
jedes der erhaltenen Farbbänder mit Rf-Werten von 0,82, 0,55
und 0,35 betrug 1-2 mm.
Ein Muster der gleichen Prüflösung wurde nach DSC behandelt, wobei die Dicke der stationären Phase aus gleichem Material
0,25 mm betrug. Nach ungefähr 40 min resultierte eine unvollständige Trennung.
Für die Trennung eines Materials, das je 5 ug DNP-Ala,
DNP-GIu, DNP-Try und DNP-Ser, gelöst in 0,1 ml eines Aethers,
enthielt, wurde eine Kapillare mit einer lichten Weite von 0,6 mm und einer Länge von 5 cm eingesetzt, die als stationäre Phase
mit SilicagelG gefüllt war. Als Lösungsmittel wurde ein Gemisch
von 95/5/1 Gewichtsteilen Chloroform/Methanol/Essigsäure verwendet. Die Ausführung des Verfahrens erfolgte wie vorstehend beschrieben
, wobei nach 9 min eine Trennung in 4 scharfe Bänder erfolgte.
Für die Trennung eines Materials in Form von 0,1 ml einer Lösung, enthaltend je 10 yg DNS-Petrescin, DNS-Cadaverin,
DNS-Spermidin und DNS-Spermin wurde eine Kapillare einer lichten Weite von 1,2 mm und einer Länge von 5 cm eingesetzt, die als
stationäre Phase mit DSC-Alumina G gefüllt war. Als Lösungsmittel wurde ein Gemisch von 1 : 200 Gewichtsteilen Dioxan/Chloroform
verwendet. Die Ausführung erfolgte, wie vorstehend beschrieben, wobei die Trenndauer 7 min betrug.
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Ein Vergleichsversuch, mit gleichen Komponenten, je-.och
nach der DSC-Methode ergab ebenfalls gute Trennung, wobei .ie Zeitdauer der Trennung jedoch 4 h betrug.
Aus den vorstehenden Beispielen geht hervor, dass es öglich ist, unter Verwendung einer erfindungsgemassen Kapillare
ach dem beschriebenen Verfahren innert vergleichsweise kurzer eitdauer gute Trennung zu erzielen. Die erhaltenen Resultate
aichnen sich durch ein hohes Ausmass an Einheitlichkeit und Reroduzierbarkeit
aus. Das Verfahren ist leicht ausführbar,und 3 erfolgt keinerlei Kontamination des zu trennenden Materials.
ie abgetrennten Bänder können leicht voneinander getrennt und luiert werden. Unter Verwendung der erfindungsgemassen Kapillare
-önrien nach dem beschriebenen Verfahren kleinere Mengen des zu
rennenden Materials behandelt werden, und es ist möglich, gleicheitig eine grosse Anzahl von Trennbehandlungen auszuführen,
usserdem ist ein Wechsel des Lösungsmittels während der Behandung
sehr einfach,und die Bedingungen hinsichtlich Umgebung und
amperatur während der Trennbehandlung können leicht kontrolliert nd eingehalten werden.
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Claims (7)
1. λ{ :_/r. :K^iliare ziir"/;chromätographischen Trennung in flüssiger Phase,
dadurch "gekennzeichnet f dass die Kapillare aus transparentem Material ^besteht/reine lieh 0,2 '- 2,0 mm aufweist
und mit einem trockenen, teilchenförmigen Material gefüllt ist,
dessen durchschnittliche Teilchengrosse 20 % der lichten Weite der
Kapillare nicht übersteigt, und dass die Verhältniszahl von Aussendurchmesser zu lichter Weite der Kapillare nicht grosser als 2 ist.
2. Kapillare nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass deren Länge bis zu 15 cm beträgt.
3. Kapillare nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Enden der Kapillare mit einer
Substanz verschlossen ist, die den Austritt des trockenen, teilchenförmigen Materials verhindert, jedoch den Durchtritt des zu
trennenden Materials und von Lösungsmittel ermöglicht.
4. Chromatographxsches Trennverfahren, gekennzeichnet durch
die nachstehenden Verfahrensschritte:
a) Füllen einer geradlinigen Kapillare mit einem trockenen, teilchenförmigen
Material,
b) Anwendung einer Lösung des zu trennenden Materials auf ein Ende
der Kapillare,
c) Anwendung eines chromatischen Lösungsmittels auf das genannte gleiche Ende der Kapillare,
d) Abwarten der Trennung des zu trennenden Materials in der Kapillare
in dessen einzelne Komponenten, . .
e) Beurteilung der getrennten einzelnen Komponenten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das zu trennende Material und das Lösungsmittel in der Kapillare mittels der natürlichen Kapillaraktivität fortbewegt werden.
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- li -
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kapillare während des Trennvorgangs thermostatisiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die getrennten Komponenten nach Zerstörung der Kapillare eluiert
werden. \ . ... ■-.
werden. \ . ... ■-.
3. . Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
nach erfolgter Trennung unsichtbare Komponenten sichtbar gemacht
verden, indem ein entsprechendes Mittel durch die Kapillare geleitet wird.
verden, indem ein entsprechendes Mittel durch die Kapillare geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
las trockene, teilchenförmige Material mit einer Substanz imprägniert
wird, die dazu befähigt ist, unsichtbare Komponenten des zu
-,rennenden Materials nach der Trennung sichtbar zu machen.
.0. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
lie getrennten Komponenten visuell beurteilt werden.
.1. · Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, dass
ie getrennten Komponenten mittels eines elektronischen oder optichen
Gerätes beurteilt werden. . ί
rf''
509836
/0691 '
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IL44225674 | 1974-02-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2506993A1 true DE2506993A1 (de) | 1975-09-04 |
Family
ID=11076019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752506993 Pending DE2506993A1 (de) | 1974-02-21 | 1975-02-19 | Kapillare und verfahren fuer die chromatographische trennung von material in fluessiger phase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2506993A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29905802U1 (de) | 1999-03-30 | 1999-07-15 | Hewlett-Packard Co., Palo Alto, Calif. | Trennvorrichtung |
-
1975
- 1975-02-19 DE DE19752506993 patent/DE2506993A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29905802U1 (de) | 1999-03-30 | 1999-07-15 | Hewlett-Packard Co., Palo Alto, Calif. | Trennvorrichtung |
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