DE2841276C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Zentrifugal-Chromatograhieeinrichtun­ gen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der US-PS 29 86 280 ist bereits eine Zentrifugal-Chroma­ tographieeinrichtung bekannt, die einen in einer Kammer angeordneten und als flache Scheibe ausgebildeten Rotor besitzt, dessen Oberseite ein absorbierendes Material aufweist und ein zu trennendes Gemisch aufnimmt, das den bei Drehung des Rotors auftretenden Zentrifugalkräften ausgesetzt ist. Der Rotor ist dabei gegen eine Ablenkfläche an der radial inneren Wand der Kammer gerichtet, die in einem Winkel von weniger als 90° gegenüber der Oberseite des Rotors zur Achse des Rotors geneigt ist. Die Schicht aus absorbierendem Material ist in einer etwa horizontalen Ebene angeordnet, während die Seitenwand der Kammer geneigt angeordnet ist. Die Neigung dieser Seitenwand dient hierbei nicht als Sammelvor­ richtung, da Substanzen hier nicht angesammelt werden; vielmehr hat die geneigte Seitenwand den Zweck, zu verhin­ dern, daß von dem äußeren Rand des Rotors abfließendes oder aus Dämpfen kondensierendes Lösungsmittel von der Verbin­ dungsstelle in die umlaufende Kammer abgespritzt würde, wie dies bei einer nicht geneigten, d. h. vertikalen äußeren Wand der Fall wäre. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird jede Substanz in einem sauberen, neuen Sammelring gesammelt, der an die jeweils benötigte Stelle gebracht wird. Dadurch wird ein erneutes Mischen verhindert. Nachdem nur eine begrenzte Anzahl von Sammelringen vorgesehen werden kann, können nur einige getrennte Substanzen gesammelt werden.

Des weiteren ist aus der US-PS 36 17 557 eine Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeiten bekannt, die einen ringförmigen Sammeltrog zur Aufnahme getrennter Bestandteile aufweist. Eine derartige Vorrichtung arbeitet nicht mit Zentrifugal­ kraft; die Drehgeschwindigkeit der Vorrichtung beträgt lediglich eine Umdrehung in fünf Minuten bis zu einer Stunde. Lösungsmittel fällt hierbei durch Schwerkraft von der Scheibe, und es entfallen hierbei alle Probleme, die auftre­ ten, wenn Lösungsmittel gesammelt wird, das einen mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Rotor verläßt. Des weiteren besteht die Wanne aus getrennten Kammern, deren jede ihre eigene Leitung hat.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Zeitdauer, die erforderlich ist, um unterschiedliche Bestandteile eines Gemisches zu trennen, möglichst gering zu halten und gleich­ zeitig die Menge an getrennten Bestandteilen zu erhöhen, ohne daß die Qualität der Trennung während des Sammelns reduziert wird, die getrennten Bestandteile vollständig zu eluieren, um einen kontinuierlichen Betrieb zu vereinfachen, und die gesammelten Substanzen sowie das Lösungsmittel von einer einzigen Ablenkfläche einem Abgaberohr zuzuführen und von dort das Lösungsmittel möglichst rasch abzuführen.

Dies wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Kenn­ zeichens des Anspruches 1 erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Für die Erfindung ist entscheidend die Ablenkfläche an der radial inneren Wand, die auch als Sammelvorrichtung dient und die ein Verspritzen des Materiales verhindert, ferner die Schrägstellung des Sammeltroges zur Erzielung eines rascheren Abflusses, sowie die Abstreifvorrichtung, mit deren Hilfe Schichten gleichförmiger Dicke erzielt werden können. Die Schräganordnung der Sammelvorrichtung ist für die einwand­ freie Arbeitsweise der Erfindung von ausschlaggebender Bedeutung. Es wird eine einzige Ablenkfläche und eine Sammelwanne verwendet, um alle Substanzen zu sammeln, um sie mit dem Lösungsmittel zusammen einem Abgaberohr zuzuführen; der rasche Abfluß des Lösungsmittels aus dem Ableitrohr ist erforderlich, wenn Substanzen, die zeitlich kurz nacheinander eluiert werden, daran gehindert werden sollen, sich erneut zu vermischen.

Dieses rasche Abfließen wird durch die schräge Anordnung der Wanne erreicht und es wird ermöglicht, daß eine nicht begrenzte Anzahl von getrennten Substanzen getrennt gesammelt wird. In der Praxis ist es üblich, zehn oder mehr Substanzen und eine gleiche oder größere Anzahl von Zwischenfraktionen zu sammeln, während im Falle der bekannten Vorrichtung nach US-PS 29 86 280 jede Substanz in einem getrennten Sammelring gesammelt werden muß, so daß nur wenige getrennte Substanzen gesammelt werden können.

Wenn die Zentrifugal-Chromatographieeinrichtung mit einem Brei aus absorbierendem Material arbeitet, wird die Gleich­ förmigkeit des auf der oberen Fläche des Rotors ausgebildeten Überzuges durch Einsatz einer Abstreifervorrichtung verbes­ sert. Diese Vorrichtung dient ferner dazu, eine radial graduierte Dicke des absorbierenden Materials auf dem Rotor zu erzielen, so daß beispielsweise am axialen Teil des Rotors das Material eine größere Dicke als am Umfangsteil des Rotors hat, jedoch eine gleichförmige Dicke längs eines konzentrisch mit der Achse des Rotors verlaufenden Kreises besitzt. Dieser graduierte Überzug ermöglicht, daß die eluierenden Komponen­ ten mit gleichförmigen Geschwindigkeiten trotz der Dispersion des Lösungsmittels und der Komponenten in eine größere Menge an Absorptionsmittel nach außen wandern als das Eluiermittel in radialer Richtung nach außen wandern.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich­ nung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Zentrifugal-Chroma­ tographieeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung nach der Erfin­ dung, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer abgeänderten Ausfüh­ rungsform der Sammelwanne nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungs­ form der Sammelwanne nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Aufsicht auf den Rotor mit der vorbereiteten absorbierenden Oberfläche nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Teilschnittansicht einer abgeänderten Ausfüh­ rungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer auf einem Rotor befestigten Abstreifervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 8 eine Vorderansicht der Abstreifervorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 9 eine Aufsicht auf die Abstreifervorrichtung nach der Erfindung.

Aufbau und Wirkungsweise der Zentrifugal-Chromatographieein­ richtung ergeben sich am besten aus den Fig. 1 und 2. Die Einrichtung besteht aus einem als flache, kreisförmige Scheibe ausgebildeten Rotor 14, der mit einer Rotorwelle 36 mit Hilfe von Scheibenbunden 38, 40 befestigt ist, welche auf der Welle 36 mittels Einstellschrauben 48, 50 festgelegt sind. Der Rotor 14 nimmt auf seiner Oberfläche ein absorbie­ endes Material 16 auf, ist im Winkel zur horizontalen Ebene geneigt angeordnet und läuft in einer Kammer 10 um, die auf Füßen 60, 62 abgestützt ist. Die Kammer 10, die in einem Winkel von vorzugsweise zwischen 15 und 25° gegenüber der Horizontalen geneigt ist, besitzt eine Sammelvorrichtung, die aus einer in der radial inneren Fläche der Wand der Kammer 10 ausgebildeten ringförmigen Wanne 18 besteht. Die Sammelwanne 18 ist im gleichen Winkel wie die Kammer 10 und der Rotor 14 geneigt. Die Sammelwanne weist eine radial äußere Ablenkflä­ che 20 auf, die gegen die Drehachse des Rotors 14 schräg gestellt ist und einen Winkel von weniger als 90° mit der oberen Fläche des Rotors einschließt. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen 45 und 60°, obgleich auch ein größerer Winkelbereich zwischen 20 und 75° brauchbar ist. An der untersten Stelle des Sammeltroges 18 ist ein Abflußrohr 32 vorgesehen, das abgesonderte und eluierte flüssige Bestand­ teile aus der Sammelwanne 18 durch die Ringkammer 10 in einen entsprechenden Aufnahmebehälter 58 abführt. In das Sammel­ wannenende des Abflußrohres 32 ist ein absorbierender Stöpsel eingesetzt, um den Abfluß der eluierten Bestandteile zu steuern.

Im Boden der Ringkammer 10 ist eine Sammelmulde 74 vorgese­ hen, um die abfließenden Flüssigkeiten zu sammeln und einen Abstand zu dem unteren umlaufenden Bund 40 zu erzielen. In der Mitte der Sammelmulde 74 ist ein Zuflußrohr 34 zum Einführen eines trockenen Gases in das Innere der chromato­ graphischen Einrichtung entweder während des Arbeitsablaufes des chromatographischen Trennvorganges, damit eine inerte Atmosphäre erzielt wird, oder nach Beendigung des Vorganges, damit Lösungsmittel verdampft werden, die verwendet worden sind, um das absorbierende Material von Restbestandteilen zu reinigen, bevor ein weiterer chromatographischer Vorgang durchgeführt wird, vorgesehen. In den Zufluß 34 kann ein entsprechendes Gas, z. B. Stickstoff, eingespeist werden.

Eine Abdeckung 12, vorzugsweise aus einem transparenten Material, das von den in den chromatographischen Trennvor­ gängen verwendeten Materialien nicht beeinflußt wird, z. B. Glas, wird über den oberen Teil der ringförmigen Kammer 10 gesetzt. Die Abdeckung 12 ist so ausgebildet, daß die Rotorwelle 36 durch sie hindurchgeführt ist, ohne daß die Drehung der Rotorwelle 36 dadurch behindert wird. Die Abdeckung 12 wird durch eine Anzahl von Klemmfedern und Schraubvorrichtungen 66, 68, die die Abdeckung 12 gegen die Ringklammer 10 drücken, positioniert.

In der Nähe der axialen Mitte der Abdeckung ist eine Öffnung vorgesehen, um eine Füllvorrichtung aufzunehmen, die aus einem verjüngten Rohr 22 besteht, welches durch eine in der Abdeckung befestigte Schraubkombination 24, 26 gehalten wird. Am unteren Ende des verjüngten Rohres 22 ist ein Docht 28 vorgesehen, der in der Weise wirkt, daß das Probenflüssig­ keitsgemisch, das auf cheomatrographischem Wege getrennt werden soll, in den Rotor gleichförmiger eingeführt wird als dies bei direkter Zuführung einer Flüssigkeit in den Rotor möglich wäre. Das Probenflüssigkeitsgemisch wird mittels Trichter mit langem Abflußrohr 56 in das verjüngte Rohr 22 eingeführt.

Die Rotorwelle 36 der chromatographischen Einrichtung ist über eine Antriebsverbindung 42 und Einstellschrauben 44, 46 mit einem Elektromotor 52 mit Drehzahlsteuerung 54 angetrie­ ben. Der Motor 52 ist auf einer T-förmigen Motorbefestigung 72 aufgenommen, die ihrerseits mit der Ringkammer 10 über drei Abstützarme 70 verbunden ist.

Fig. 5 zeigt die vorbereitete obere Fläche des Rotors 14, der eine flache, kreisförmige Scheibe mit einer zentrischen axialen Bohrung 92 ist, durch die die Rotorwelle 36 geführt ist. Die obere Fläche des Rotors hat eine exakt ebene Oberfläche, auf die ein absorbierendes Material aufgebracht wird. Es ist wichtig, daß die Oberfläche sich nicht wesent­ lich gegenüber der Ebene der Rotorfläche ändert, weil solche Änderungen einen nachteiligen Effekt auf den radial nach außen verlaufenden Strom des gelösten Probengemisches während einer chromatographischen Trennung haben. Um die Entwicklung gleichförmiger, konzentrischer Bänder von getrennten Misch­ komponenten zu erzielen, die von dem radial inneren Teil der Rotoroberfläche ausgehen, ist es wichtig, daß die Komponenten durch gleichbleibendes absorbierendes Material 16 gelangen. Die Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden absorbierenden Materials, durch das die gelösten Komponenten gelangen, wird direkt durch zwei Faktoren beeinflußt, nämlich die plane Ausgestal­ tung der Rotoroberfläche und die Aufbringung eines gleichförmigen absorbierenden Materials auf die Rotoroberfläche.

Wenn das absorbierende Material eine vorgeformte Scheibe ist, die auf dem Rotor abgestützt ist, z. B. chromatographisches Papier oder eine Glasfaser-Kieselgel-Zusammensetzung, sind die charakteristi­ schen Eigenschaften einer solchen vorgeformten Scheibe der wichtig­ ste Faktor für die Aufrechterhaltung der Gleichförmigkeit des ab­ sorbierenden Materials, durch die die gelösten Komponenten ge­ langen. Wenn jedoch, wie bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das absorbierende Material in einem Brei enthalten ist, z. B. eine wäßrige Suspension von Kieselgel mit Kalziumsulfat, die der Oberfläche des Rotors mit Hilfe eines Bindemittels aufge­ geben und dann getrocknet wird, hängt die Gleichförmigkeit der Schicht aus absorbierendem Material von der Entwicklung einer gleich­ mäßigen Schicht ab, entweder während des Überzugsvorganges oder im Anschluß daran, indem der überschüssige Aufbau des Absorptionsmaterials entfernt wird.

Unabhängig von der Art des verwendeten Absorptionsmaterials wird die Rotoroberfläche so hergestellt, daß das Absorptionsmaterial die axiale Oberfläche 90 und auch die äußere peri­ phere Oberfläche 88, die die äußerste konzentrische Fläche des Rotors ist, nicht bedeckt. Diese periphere, gereinigte Oberfläche 88 verhindert Störungen des äußeren Randes der absorbierenden Schicht, wenn der Rotor innerhalb der Kammern angeordnet wird.

Im Betrieb wird die Zentrifugal-Chromatographieeinrichtung für Trennungen dadurch bereit gemacht, daß der Rotor mit einem absor­ bierendem Material auf seiner oberen Fläche versehen wird. Wenn der Rotor mit einer vorbestimmten Drehzahl umläuft, wird eine Lösung des zu trennenden Gemisches in geringer Lösungsmittelmenge über das verjüngte Rohr 22 hinzugegeben und auf die obere Fläche des Rotors mit gesteuerter Geschwindigkeit über den Docht 28 übertragen. Nach dem Aufbringen des Probengemisches wird das Lösungs­ mittel zur Auflösung und Elution fortlaufend über das gleiche verjüngte Rohr und den Docht wie die Probe hinzugefügt. Wenn der Rotor umläuft und das Lösungsmittel die Komponenten des Proben­ gemisches in das absorbierende Material aufnimmt, trennen sich die Komponenten in kreisförmige Bänder konzentrisch zum Rotor und bewe­ gen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufgrund der Kapil­ larwirkung des absorbierenden Materials und der hohen Zentrifugal­ kräfte, die durch den umlaufenden Rotor bedingt sind, nach außen. Die konzentrischen Bänder der Komponenten werden dann zu­ sammen mit dem Lösungsmittel vom Rand des Rotors abgeschleudert und treffen auf die Ablenkfläche der Sammelwanne auf. Die Ablenk­ fläche richtet die Flüssigkeit nach unten in den Kanalteil der Sammelwanne. Der kontinuierliche Strahl aus auf die nach unten und außen geneigte Ablenkfläche auftreffenden Tröpfchen trägt dazu bei, daß alle Teile des getrennten Bandes einer Komponente nach unten in die Sammelwanne in der richtigen Folge geführt werden, so daß ein erneutes Mischen aufgrund eines Blockierens oder Streuens von Tröpfchen nicht auftreten kann. Aus der Sammelwanne, die im Winkel gegenüber der horizontalen Ebene geneigt ist, fließen die getrennten und eluierten Komponenten rasch durch Schwerkraftwirkung nach unten an die unterste Stelle der Sammelwanne, wo sie über das Abflußrohr an einen entsprechenden Behälter abgeführt werden. Eine Anzeigevorrichtung, die auf optischem Wege für ge­ färbte Komponenten und mit Ultraviolettabsorption oder Brechungsindex für farblose Komponenten arbeitet ist am Abflußrohr angeordnet, um den Durchgang bestimmter Fraktionen oder Komponenten anzuzeigen, und gibt deshalb an, wann der Behälter geändert werden muß, in den eine bestimmte Abflußkomponente gelangt, um ein erneutes Mischen von Komponenten zu vermeiden.

Die Einrichtung ist für weitere Trennungen durch Hinzufügen von Azeton, Methanol oder anderen polaren flüchtigen Lösungsmitteln anstelle des eluierenden Lösungsmittels bereit, so daß Verunreini­ gungen und Wasser, die an dem absorbierenden Material verbleiben, entfernt werden. Nach dem Verdampfen dieses Lösungsmittels mit Hilfe eines inerten Gases, z. B. Stickstoff, das an dem Zuflußrohr 34 unterhalb der Einrichtung bei in Bewegung befindlichem Rotor eingeführt wird, ist die Einrichtung für weitere Trennvorgänge bereit, wobei das gleiche regenerierte absorbierende Material verwendet wird.

Es können auch bekannte Techniken zur Verbesserung der Trennung verwendet werden. Beispielsweise kann der Ausgang aus der Einrichtung in den Eingang gepumpt werden, um das Eluiermittel und Trennkomponenten erneut in Umlauf zu setzen. Zusätzlich kann das Lösungsmittel über eine Zeitperiode während des Rückführvorganges dadurch teilweise verdampft werden, daß ein inertes, trockenes Gas in die Einrichtung über das Zuflußrohr 34 geführt wird, wodurch die Breite der Trennbänder der Komponenten reduziert wird.

Die Zentrifugal-Chromatographieeinrichtung ist so ausgelegt, daß sie mit Rotordrehzahlen zwischen 100 und 10 000 U/min umläuft, obgleich der bevorzugte Bereich zwischen 300 und 18 000 U/min ist. Wegen der hohen Tangentialgeschwindig­ keiten, die in gelösten Tröpfchen der Komponente durch derart hohe Rotordrehzahlen auftreten, ist es wesentlich, eine nicht­ streuende Sammelwanne zu verwenden, wie sie durch die radial nach innen oben geneigten Ablenkflächen vorgesehen ist. Vergleiche einer der­ artigen Ablenkfläche mit einer vertikalen Ablenkfläche und einer radial nach außen geneigten Ablenkfläche haben gezeigt, daß die radial nach innen geneigten Ablenkflächen einen vernachlässigbaren Spritzeffekt erzeugen und auftreffende Tröpfchen verwenden, um das vorher niedergeschlagene Eluiermittel rasch in den Kanal der Sammelwanne zu führen, während die vertika­ len und radial nach außen geneigten Ablenkflächen eine wesentliche Spritzwirkung und demzufolge ein Mischen von Eluiertröpfchen zu­ sätzlich zum Fehlen des Abflußeffektes der auftreffendenn, im An­ schluß daran eluierten Tröpfchen ergeben. Dieses Merkmal des Sammel­ troges ergibt zusammen mit dem Neigen der Sammelwanne gegenüber der horizontalen Ebene eine besonders zweckmäßige Einrichtung für das Trennen von komplexen und großvolumigen Gemischen.

Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Sammelvorrichtung. Die Sammelvorrichtung 78, die in einem Winkel zur horizontalen Ebene geneigt ist, besteht aus einer ring­ förmigen Sammelwanne, die in radialer Richtung innerhalb der Wand der ringförmigen Kammer 76 vorgesehen ist. Die Wanne ist aus bahnförmigen Material aufgebaut, das zu einer kreisförmigen Ablauf­ rinne mit etwa U-förmigem Querschnitt geformt ist. Die äußere Wand der Wanne erstreckt sich über die obere Fläche der radial inneren Wand hinaus und ist in axialer Richtung nach innen mit einem Winkel kleiner als 90° zur Ebene, die durch die Sammelwanne bestimmt ist, geneigt, so daß eine Ablenkfläche 80 entsteht. Diese Ablenkfläche richtet die eluierten Komponenten von dem Rotor nach abwärts in den Kanal der Wanne, wo die Komponenten rasch durch Schwerkraft in das Abflußrohr an der untersten Stelle der Sammelwanne abfließen.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die ring­ förmige Sammelvorrichtung, die in einem Winkel zur horizontalen Ebene geneigt und mit der ringförmigen Kammer 82 durch Befestigungs­ stifte 86 verbunden ist, besteht aus einer Ablenkfläche 84 ohne Kanal oder Wanne. Die Ablenkfläche 84 ist in axialer Richtung nach innen in einem Winkel kleiner als 90° zur Ebene ge­ neigt, die durch die obere Fläche des Rotors 14 gebildet wird. Tröpfchen von eluiertem Material aus dem Rotor treffen gegen die Ablenkfläche und fließen nach abwärts zur unteren Kante 85 der Oberfläche, von wo sie durch Schwerkraft längs der unteren Kante 85 fließen, bis sie sich an der untersten Stelle der Ablenkfläche an­ sammeln, wo sie durch das Abflußrohr 32 abfließen.

Die Ausführungsform der Zentrifugal-Chromatographieeinrichtung nach Fig. 6 kann zur Erhöhung der Qualität der Trennung komplexer Gemische verwendet werden. Die Einrichtung besteht aus einer ringförmigen Kammer 94 mit einer in axialer Richtung versetzten Serie von ring­ förmigen Sammelvorrichtungen, die aus Wannen 95′, 95′′ und 95′′′ bestehen, welche für sich ähnlich wie die Wanne 18 der Fig. 2 ausgebildet sind. Die Wannen bestehen aus integralen Kanälen, die in der radial inneren Fläche der Kammerwand ausgebildet sind, wie in Fig. 6 gezeigt, oder die Sammelvorrichtung besteht aus im Abstand versetzten Serien von Sammelvorrichtungen nach den Fig. 3 oder 4. Obgleich eine Reihe von drei Sammelwannen und entsprechenden Rotoren in Fig. 6 dargestellt sind, ist die Anzahl von Rotoren und Sammelvorrichtungen, die in einer Serie verwendet werden, nicht kritisch. Wie in Fig. 6 ist in der Nähe einer jeden Sammelwanne ein entsprechender Rotor 102′, 102′′ und 102′′′ vorgesehen, der in gleicher Weise wie in Verbindung mit der Einrichtung nach Fig. 2 beschrieben, unter Ausnutzung der Schwer­ kraft die chromatographischen Trennvorgänge unterstützt. Da jedoch die getrennten Komponenten des Probengemisches, die auf dem Rotor 102′ angeordnet werden, auf die oberste ringförmige Sammelvorrich­ tung 95′ eluiert werden und in das Abflußrohr 97′ abfließen, werden sie durch eine entsprechende Pumpvorrichtung 96′ durch das Rohr 98′ auf eine Stelle an der radial inneren oberen Fläche des entsprechenden nächstniedrigen Rotors 102′′ in Umlauf gesetzt. Entsprechend werden die Komponenten, wenn sie aus dem zentrischen Rotor 102′′ in die zentrische ringförmige Sammelvorrichtung 95′′ eluieren und durch das Austrittsrohr 97′′ abfließen, durch die Pumpe 96′′ in die radial obere Fläche des Rotors 102′′′, der der niedrigste Rotor ist, in Umlauf gesetzt. Die getrennten Kompo­ nenten des Probengemisches aus diesem Rotor 102′′′ werden auf die unterste Sammelvorrichtung oder Wanne 95′′′ eluiert und gelangen aus der ringförmigen Kammer 94 durch das Abflußrohr 99, wo sie in einem entsprechenden, nicht dargestellten Behälter gesammelt werden. Die Sammelwanne wie auch die Rotoren und die ringförmige Kammer dieser in Serie geschalteten chromatographischen Einrichtung sind in einem Winkel zur horizontalen Ebene geneigt, damit das Eluier­ mittel aus den Sammelwannen rasch abfließt. Diese Serienchromato­ graphieeinrichtung ergibt bessere Trennungen, insbesondere für komplexe Gemische, bei denen die Bestandteile normalerweise knapp voneinander getrennt sind, als eine chromatographische Ein­ richtung mit einem einzelnen Rotor.

Die Abstreifervorrichtung 107, die in den Fig. 7, 8 und 9 ge­ zeigt ist, weist ein Abstreiferblatt 108 auf, das eine auf der Unterseite ausgebildete Abstreiferfläche 122 besitzt. Das Blatt 108 wird auf der Rotoroberfläche am äußeren Ende durch einen Bolzen 114 aufgenommen, der einstellbar im Bund 124 befestigt ist, sowie am inneren Ende durch eine Abstreiferverbindungsplatte 110. Diese Abstreiferverbindungsplatte 110 besitzt eine zentrische Boh­ rung, die ermöglicht, daß die Abstreiferplatte nach abwärts über die Rotorwelle 112 geführt werden kann und auf der oberen Fläche des Rotors mit Hilfe von Tragbolzen 116 und 118 aufliegt, die ein­ stellbar in den Bunden 126 und 128 festgelegt sind. Alle drei Bolzen können in eine feste Position durch Einstellschrauben 130, 132 und 134 eingestellt werden. An der Basis eines jeden Bolzens 114, 116 und 118 ist eine entsprechende Blattkante 136, 138 und 140 vorgesehen, die so eingestellt ist, daß sie der Bewegungs­ richtung der Abstreifervorrichtung 107 zugewandt ist, die einem durch die Pfeile in den Fig. 7 und 9 gezeigten Bogen darstellt. Die Blattkanten 136, 138 und 140 heben den gesamten Absorbiermit­ telüberzug von der Rotorfläche ab, während die Abstreiferfläche 122 so angeordnet ist, daß sie eine gleichförmige Schicht aus Absorptions­ mittel auf dem Rotor beläßt.

Eine graduierte Schicht aus Absorptionsmaterial wird auf der Rotor­ oberfläche durch die Abstreiferplatte 108 belassen, wenn der Bolzen 114 auf eine Höhe eingestellt wird, die sich von der der Bolzen 116 und 118 unterscheidet.

Die Abstreifervorrichtung wird auf folgende Weise verwendet, wobei bekannte Vorgänge zur Herstellung eines (ungleichmäßigen) absorbie­ renden Belages angewendet werden, der dann zu einem gleichmäßigen Belag abgestreift wird. Ein Gemisch des pulverförmigen Absorptions­ materials (Silicagel, Aluminiumoxyd usw.) wird zusammen mit einem Bindemittel (Kalziumsulfat, Polyvinylalkohol, Natriumsilicat usw.) mit Wasser gemischt und auf einem Rotor mit einer exakt ebenen Oberfläche gegeben. Nach dem Absetzen und Trocknen wird die Abstreifervorrichtung auf die Rotorwelle aufgesetzt. Der Abstrei­ fer wird dann gegen den Belag aus absorbierendem Material gedrückt und in Drehung versetzt, wodurch der Belag auf eine Dicke abgestreift wird, die durch die Einstellung der drei einstellbaren Bolzen fest­ gelegt ist. Absorbierendes Material, das innerhalb der zentrischen Fläche und am äußeren Rand verbleibt, wird durch Abstreifen von Hand entfernt, so daß der Absoprtionsmittelbelag ausgebildet wird. Der Belag kann dann die gleiche Dicke an allen Stellen oder eine graduierte Dicke aufweisen, z. B. 3 mm an der inneren Kante und 1 mm an der äußeren Kante, je nach der Einstellung der Bolzen.

Ausführungsbeispiel

Ein Rotor mit einem Durchmesser von 16,5 mm wurde mit einer ring­ förmigen Schicht aus Silicagel mit Kalziumsulfat (15%) als Binde­ mittel in der vorbeschriebenen Weise überzogen und in die Einrich­ tung eingesetzt. Bei einer Drehzahl des Rotors von 700 U/min wurde Dichlormethan in einer Menge von 2 ml/min über die Lösungsmittel­ einführvorrichtung zugeführt, und das Austrittsrohr wurde mit einem Ultraviolettabsorptionsdetektor verbunden. Nach fünf Minuten Abgleichung wurde eine Lösung von 10 mg Azobenzol und 10 mg Azeton 2,4-Dinitrophenylhydrazon in 0,5 ml Dichlormethan an der Eintrittsvorrichtung eingeführt. Es wurde bei den beiden gefärbten Komponenten die Trennung in konzentrische gefärbte kreisförmige Ränder beobachtet, die eluiert, durch den Detektor aufgezeichnet und getrennt gesammelt wurden.

Nach Abschluß der Trennung wurden das Dichlormethan und Spuren von Verunreinigungen, die im Absorptionsmaterial verblieben waren, durch Hinzufügen von Azeton mit einer Menge von 3 ml/min über 10 min durch die Einführvorrichtung entfernt. Das auf dem Rotor noch verbleibende Azeton wurde dann verdampft, indem trockener Stickstoff in die Einrichtung mit einer Geschwindigkeit von 4 l pro Minute über einen Zeitraum von 30 min geführt wurde. Die Einrichtung war dann für weitere Trennvorgänge bereit.

Claims (6)

1. Zentrifugal-Chromatographieeinrichtung mit einem in einer Kammer angeordneten, als flache Scheibe ausgebildeten Rotor, dessen Oberseite ein absorbierendes Material aufweist und auf die ein zu trennendes Gemisch aufge­ bracht ist, das den bei rotierendem Rotor auftretenden Zentrifugalkräften ausgesetzt ist, und der Rotor gegen eine Ablenkfläche an der radial inneren Wand der Kammer gerichtet ist, welche in einem Winkel von weniger als 90° gegenüber der Oberseite des Rotors zur Achse des Rotors geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Rotor (14, 102) im Winkel zur horizontalen Ebene geneigt ist,
• b) eine ringförmige Sammelwanne (18, 78, 95) innerhalb der Kammer (10, 76, 82, 94) in der Nähe des äußeren Randes des Rotors im Winkel zur horizontalen Ebene geneigt angeordnet ist,
• c) die Sammelwanne (18, 78, 95) einen Trog aufweist, der in der radial inneren Oberfläche der Wand der Kammer ausgebildet ist,
• d) die Sammelwanne (18, 78, 95) die Ablenkfläche (20, 80, 84) an ihrer radial inneren Wand aufweist und
• e) an der untersten Stelle der Sammelwanne (18, 78, 95) ein Abflußrohr (32) zum Entfernen eluierter Bestand­ teile angebracht ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Sammelwanne ein ringförmiges Band aufweist, das aus einer Ablenkfläche (84) besteht, die gegen die Achse des Rotors (14) in einem Winkel von weniger als 90° gegenüber der Oberseite des Rotors geneigt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkfläche (20, 84) der Sammelwanne (18) in einem Winkel zwischen 45 und 60° zur Oberseite des Rotors (14) ausgerichtet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelwanne (18, 78, 95) in einem Winkel von 15-25° zur Horizontalen geneigt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) eine Mehrzahl von Rotoren (102′, 102′′, 102′′′) in axialer Richtung voneinander versetzt und drehbar um eine gemeinsame Achse innerhalb der Kammer (94) befestigt sind und ein absorbierendes Material auf der Oberseite eines jeden Rotors aufgebracht ist,
• b) Sammelwannen (95′, 95′′, 95′′′) in einem Winkel zur Horizontalen geneigt und in axialer Richtung vonein­ ander in der Nähe der äußeren Kante eines entsprechen­ den Rotors angeordnet sind, und
• c) Abflußrohre (97′, 97′′) zum individuellen Entfernen getrennten Materials und Trägers von jeder der oberen Sammelwannen (95′, 95′′) sowie zum individuellen Zuführen an das absorbierende Material in der Nähe der Rotationsachse des entsprechenden unmittelbar darunter angeordneten Rotors (102′′, 102′′′) sowie ein Abfluß­ rohr (99) zum Entfernen des getrennten Materials und Trägers aus der untersten Sammelwanne (95′′′) vorgese­ hen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstreifervorrichtung zum Aufbringen einer gleich­ förmigen Schicht absorbierenden Materials auf der Oberseite des Rotors lösbar angeordnet ist, bestehend aus einem Abstreiferblatt (108), einem Abstützbolzen (114), der einstellbar am einen Ende des Abstreiferblattes (108) befestigt ist, einer Abstreiferverbindungsplatte (110), die mit dem in bezug auf den Bolzen (114) entgegengesetz­ ten Ende des Abstreiferblattes (108) verbunden und einstellbar auf Tragbolzen (116, 118) befestigt ist und eine zentrische Bohrung aufweist, die mit dem Rotor (14) mit axialer Welle (112) in Eingriff steht, wobei das Abstreiferblatt (108), der Abstützbolzen (114) und die Abstreiferverbindungsplatte (110) vorübergehend mit dem Rotor derart befestigt sind, daß das Abstreiferblatt zwischen einer Stelle am Umfangsrand des Rotos und einer Stelle an einem Radius in der Nähe der Achse des Rotors angeordnet und um die Welle des Rotors drehbar ist.