DEE0000643MA - Verfahren zur kontinuierlichen elektrophoretischen Trennung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von in Lösung befindlichen polaren Stoffen, wie Eiweisskörpern u.dgl.m. Es ist bekannt, dass diese Stoffe im gelösten Zustand unter dem Einfluss von elektrischen Feldern je nach der ihnen eigenen Ladung wandern bzw. auch, wenn die Lösung auf dem isoelektrischen Punkt gehalten wird, unter dem Einfluss des Feldes stillstehen, während andere in der Lösung befindliche Stoffe gleichzeitig in der durch ihre Ladung bestimmten Richtung wandern.

Man hat schon versucht, diese Eigenschaften solcher Stoffe für Trennungszwecke zu verwenden, indem man die zu trennende Flüssigkeit zwischen verschieden geladenen Elektroden hindurchführt und damit die zu trennenden Teilchen je nach ihrer Ladung verschieden stark ablenkt. Die Trennung nimmt aber immer eine lange Zeit in Anspruch und erfordert sehr hohe Feldstärken, die ihrerseits wieder infolge der hierbei auftretenden Starkströme zu unliebsamen Erwärmungen führen, welche durch die hierbei auftretenden Konvektionsströmungen dem Trennungsvorgang entgegenwirken.

Durch die vorliegende Erfindung werden diese und andere Nachteile vermieden. Erfindungsgemäss geschieht die Trennung nicht in Richtung der bewegten Flüssigkeit, wie das frührer versucht wurde, sondern senkrecht zu der entgegengesetzten Richtung und in Richtung des elektrischen Feldes.

Erfindungsgemäss wird die Flüssigkeit durch einen kapillaren oder wenigstens verhältnismässig schmalen Raum hindurchgeführt, der auf beiden Seiten durch Filterflächen von den anschliessenden, ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllten Räumen abgetrennt ist, in denen die Elektroden untergebracht sind. Es empfiehlt sich auch, die Elektroden noch ausserdem durch Ultrafilter o.dgl. abzutrennen, sodass die Elektrodenräume noch für sich gesondert abgeschlossen sind. Die in Lösung befindlichen Teilchen werden nun bei Anlegung einer Spannung an die Elektrode je nach ihrer elektrischen Beweglichkeit beim Hindurchtreten der zu behandelnden Lösung durch den in der Mitte der angedeuteten Vorrichtung befindlichen schlitzförmigen Raum abgelenkt, treten durch die den Raum seitlich abgrenzenden Filterflächen hindurch und werden je nach ihrer elektrischen Beweglichkeit entweder in dem unteren oder dem oberen Teil des Diaphragmas durch das Filter hindurchtreten, sodass im unteren Teil der Anordnung die leichter beweglichen gelösten Teilchen angereichert werden, während im oberen Teil die weniger beweglichen Teilchen angereichert werden.

Um das Verfahren für jedermann leicht verständlich zu machen, soll dasselbe nunmehr anhand der beigefügten Abbildungen beschrieben werden:

In der Abb. 1 ist ein Querschnitt durch die für das angegebene Verfahren zu verwendende Anordnung wiedergegeben, während die Abb. 2 eine Aufsicht von oben auf dieselbe Apparatur darstellt.

Abb. 3 ist ein Längsschnitt ähnlich dem der Abb. 1.

In der Abb. 1 ist A der schmale Raum, durch den die zu behandelnde Lösung von der unteren Öffnung H in der Pfeilrichtung durch den Schlitz S eintritt und nach Durchlaufen des Raumes A oben durch die Öffnung B wieder austritt. D sind die den schlitzförmigen Raum A seitlich begrenzende Filterflächen und E sind die mit Flüssigkeit gefüllten Räume, in welchen die durch das Filter unter der Wirkung des elektrischen Feldes hindurchtretenden Teilchen sich anreichern. G sind die beiden Elektroden, die gegebenenfalls durch Diaphragmen oder Ultrafilter o.dgl. F noch von den Räumen E abgetrennt sind.

Aus der in Abb. 2 wiedergegebenen Aufsicht von oben, in welcher die Buchstaben dieselben Teile bezeichnen, die schon bei der Abb. 1 besprochen sind, erkennt man insbesondere die schlitzförmige Ausbildung des Raumes A, die sich durch die ganze Vorrichtung erstreckt. Wie schon erwähnt treten bei Anlegen des elektrischen Feldes an die Elektroden G und Eindurchschicken der zu behandelnden Flüssigkeit durch den Schlitzraum A die schneller beweglichen Teilchen bereits im unteren Teil der Vorrichtung durch die Filterwand D hindurch, während die schwerer beweglichen Teile erst nach Aufsteigen der Flüssigkeit weiter nach oben hin aus dem Schlitzraum A entfernt werden. Um ein Durchmischen der Flüssigkeiten in den Räumen E zu verhindern, kann man, wie das in Abb. 3 angedeutet ist, die Räume E durch Mehrfachböden I unterteilen, aus denen man dann nach Beendigung der Trennung die einzelnen Fraktionen für sich entnehmen kann. Man kann natürlich auch aus den durch die Böden I unterteilten Räumen E die Flüssigkeiten kontinuierlich jeweils unter Zuführung gleicher Mengen neuer Flüssigkeit entfernen, doch wenn man auf eine Anreicherung und nicht nur auf eine Trennung bedacht ist, ist es wohl zweckmässig, diskontinuierlich zu arbeiten.

Wenn es sich um die Trennung von nur zwei Komponenten handelt, kann man, wie schon erwähnt, die Flüssigkeit auf den isoelektrischen Punkt der einen Komponente bringen, sodass diese nicht wandert und durch Anlegen der Spannung die 2. Komponente durch die Filterwand D heraustreiben. Unter diesen Umständen ist natürlich eine Unterteilung der Vorrichtung durch Böden I überflüssig. Durch geeignete Methoden kann man den Grad der Trennung im Trennraum verfolgen.

Claims (4)

1. Verfahren zur kontinuierlichen elektrophoretischen Trennung, dadurch gekennzeichnet, dass die zu trennende Flüssigkeit senkrecht oder nahezu senkrecht zu dem elektrischen Feld durch einen kapillaren oder zumindest verhältnismässig schmalen Trennraum zugeführt wird und die Trennung senkrecht oder nahezu senkrecht zu der Strömungsrichtung der zu trennenden Flüssigkeit erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen schmalen, seitlich durch Filterflächen abgetrennten, schlitzförmigen Raum, in welchen die zu behandelnde Flüssigkeit an einem Ende eintreten und am anderen Ende wieder austreten kann, und an den schlitzförmigen Raum, getrennt durch die Filterwände, seitlich flüssigkeitsgefüllte Räume sich anschliessen, an deren äusseren Seitenwänden die Elektroden zur Anlegung der Feldspannung angeordnet sind.

3. Vorrichtung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden gegenüber den flüssigkeitshaltigen Räumen durch Trennwände, z.B. Ultrafilterwände, abgetrennt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Schlitzraum seitlich sich anschliessenden flüssigkeitshaltigen Räume durch waagerechte Böden unterteilt sind.