FI96142C - Väline ainetäplien saattamiseksi näkyvään muotoon kerroskromatogrammeissa ja sen käyttö - Google Patents

Description

96142 Väline ainetäplien saattamiseksi näkyvään muotoon kerros-kromatogrammeissa ja sen käyttö

Esillä oleva keksintö koskee välinettä ainetäplien 5 saattamiseksi näkyvään muotoon kerroskromatogrammeissa ja välineen käyttöä.

Kerroskromatografia on laajalti käytetty menetelmä kompleksisten aineseosten analyyttistä ja preparatiivista erottamista varten.

10 Kerroskromatografialla ymmärretään tällöin tämän keksinnön mukaisesti kaikkia kromatografisia menetelmiä, joiden yhteydessä kiinteä faasi käsittää pääasiassa kaksiulotteisen geometrian. Kerroskromatografia tarkoittaa fysikaalis-kemiallista erotusmenetelmää, jossa useimmiten 15 hienorakeisen materiaalin käsittävä erotuskerros (kiinteä faasi) muodostetaan tasomaisen kantoaineen päälle. Tämä kantoaine käsittää yleensä lasilevyn tai se on tehty alumiinista tai polyamidikalvosta.

Erotettava aineseos levitetään liuotetussa muodossa 20 pistemäisesti tai juovamaisesti levyn toisessa päässä olevaan ns. aloitussivuun, minkä jälkeen tämä levy asetetaan tavallisesti erityiseen tiiviisti sulkeutuvaan kammioon aloitussivun ollessa upotettuna sopivaan juoksevaan väliaineeseen (liikkuva faasi). Tämä liikkuva faasi liikkuu 25 kapillaarivoimien ansiosta aloitussivusta lähtien levyn * toisen sivun suuntaan. Levylle levitetyt aineosakomponen- tit liikkuvat tällöin liikkuvan faasin mukana kullekin aineelle kyseisissä olosuhteissa luonteenomaisen välimatkan verran. Mitä pienempi aineen affiniteetti kiinteän 30 faasin suhteen on, sitä pidempi on sen liikkumamatka le-.. vyllä liikkuvan faasin mukana.

·· Tämän ns. kehitysvaiheen jälkeen levy kuivataan ja yksittäisten ainekomponenttien täplät merkitään. Tämä on helppoa silloin, kun ainekomponenteilla on oma värinsä. 35 Koska asia kuitenkin vain harvoin on näin, on erityisten 2 96142 menetelmien avulla huolehdittava siitä, että ainetäplät tulevat tavalla tai toisella värjätyiksi tai saatetuiksi fluoresoivaan muotoon tai että ne jollain muulla tavalla erottuvat kiinteän faasin muusta pinnasta.

5 Usein käytetty menetelmä käsittää ns. fluoresenssi- indikaattorin lisäämisen kiinteään faasiin. Fluoresenssi tulee näkyviin sopivalla aallonpituudella tapahtuvan ul-traviolettivalosäteilytyksen avulla. Silloin kun erotettava aine sammuttaa fluoresenssin, näkyvät ainetäplät tum-10 minä täplinä vaaleaa taustaa vasten.

Koska kuitenkaan läheskään kaikki aineet eivät kykene sammuttamaan merkkiaineen fluoresenssia, on ainetäp-lien muuttamisella värillisten tai fluoresoivien yhdisteiden muotoon vähintään yhtä suuri merkitys. Tällöin kroma-15 tografialevyä suihkutetaan reagenssilla tai upotetaan rea-genssiliuokseen kehitysvaiheen tapahduttua.

Varsinkin suihkutusmenetelmä aiheuttaa ongelmia, koska tällöin on usein käytettävä myrkyllisiä tai syövyttäviä aineita, eikä voida täysin välttää laitteiston käyt-20 täjän tai itse laitteiston kontaminaatiota. Lisähaittana on se, että on vain harvoin mahdollista suihkuttaa koko levy samanaikaisesti reagenssilla, mikä haittaa kromato-grammin kvantitatiivista arviointia. Upotusmenetelmän haittana on se, että tällöin on käytettävä suhteellisen 25 suuria reagenssiliuosmääriä, jolloin toistuvan käytön yhteydessä on vaarana reagenssiliuoksen loppuunkuluminen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota mahdollisuus tehdä näkyviksi kehitetyillä kromatotografia-levyillä olevat ainetäplät käyttämällä edellä kuvattuja 30 menetelmiä niihin liittyvine haittoineen, siis saattamalla ·: täplät näkyviin suihkuttamatta myrkyllisiä tai syövyttäviä '* aineita ja käyttämällä suhteellisen pieniä reagenssimää- riä, keksinnön mukaisen menetelmän mahdollistaessa myös kiinteän faasin saattamisen koko pinta-alaltaan samanai-35 kaisesti kosketukseen reagenssin kanssa.

li 96142 3 Tämä pyrkimys saavutetaan keksinnön mukaisesti yllättäen käyttämällä vähintään yksikerroksista kalvoa, joka käsittää ainakin yhden yhtä tai useampaa ainetäplän näkyväksi saattavaa reagenssia sisältävän kerroksen.

5 Käyttöä varten kalvo saatetaan mahdollisesti pai netta ja lämpöä käyttäen pintakosketukseen kiinteän faasin kanssa. Diffuusion välityksellä reagenssi voi nyt kulkeutua kalvosta kiinteään faasiin ja aiheuttaa siinä luonteenomaisen värireaktion. Myös päinvastainen prosessi on 10 mahdollinen, nimittäin että näkyväksi saatettavat aineet liikkuvat diffuusion välityksellä välineeseen, jossa tapahtuu värireaktio. Esiintyy myös varmasti tapauksia, joiden yhteydessä molemmat reaktiot tapahtuvat rinnakkain.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on siten tunnus-15 omaista, että se on laminaatti, joka käsittää vähintään yksikerroksisen kantajakerroksen ja vähintään yhden lisä-kerroksen, joka sisältää yhden tai useamman ainetäplien saattamiseksi näkyvään muotoon tarvittavan reagenssin tasaisesti jaettuna, ja joka laminaatti voidaan asettaa ke-20 hitetylle ja kuivatulle kromotografialevylle tai kiinnittää siihen.

Keksinnön eräässä edullisessa sovellusmuodossa väline on tehty sellaiseksi, että se voidaan kiinnittää kro-matografialevyn kiinteän faasin pintaan.

25 Tätä tarkoitusta varten ainakin se kerros, joka käytön yhteydessä on kosketuksessa kiinteän faasin pintaan, käsittää joko kosketusliiman tai kuumasulaliiman tai on luonteitaan plastinen tai vastaavasti termoplastinen.

Keksinnön erään edullisen sovellusmuodon mukaisesti 30 kalvo on monikerroksinen sisältäen kantajakerroksen ja vähintään yhden lisäkerroksen muodostaman laminaatin. Tässä « tapauksessa kantajakalvo ei reagoi, reagenssien sisältyessä kantajaan liitettyyn lisäkerrokseen tai -kerroksiin.

4 96142

Keksinnön mukainen kalvo on joustava ja sopivimmin myös venyvä, ja tietenkin ainakin käytön jälkeen välineen kromatografialevylle jäävän osan on oltava läpinäkyvä.

Materiaaleina reagensseja sisältäviä kalvoja tai 5 vastaavasti kalvokerroksia varten tulevat kaikki reagens- sien kanssa yhteensopivat polymeerit, kosketusliimatyypit, kuumasulamassat, kestomuovit ja elastomeerit kysymykseen. Esimerkkeinä tällaisista aineista voidaan mainita kautsu, polyisobutyleeni, polyetyleeni, polypropyleeni, polyak-10 ryylihappojohdannaiset, polyuretaanit, polyvinyyliasetaa- tit ja niiden osaksi saippuoidut johdannaiset, polyvinyy-lialkoholit, polysiloksaanit, polyamidit, styrolin ja jonkin toisen alifaattisen olefiinikomponentin sisältävät lohkopolymeerit sekä etyleenin, vinyyliasetaatin ja ak-15 ryylihappojohdannaisten kopolymeerit.

Reagenssia sisältävä kerros voidaan päällystää suojakerroksella, erityisesti ongelmattoman varastoinnin aikaansaamiseksi. Suojakerros täytyy luonnollisesti poistaa ennen käyttöä. Siinä tapauksessa, että kalvo valmistuksen 20 jälkeen keritään rullalle ja varastoidaan niin, voi kanta-jakerroksen liimautumaton pinta toimia suojakerroksena.

Jos käytön yhteydessä välittömään kosketukseen ker-roskromatogrammin kanssa joutuva kalvokerros on itselii-mautuva, on tämä suojakerros tietenkin tehtävä irrotetta-25 vaksi esimerkiksi silikonikäsittelyn avulla. Muita irro tettavia suojakerroksia ovat esim. polytetrafluorieteenit, käsitelty paperi, sellofaani jne.

Kantokalvo ja suojakalvo voidaan tehdä joustavasta tai joustamattomasta materiaalista yksi- tai monikerrok-30 sisena rakenteena. Näiden kalvojen valmistusaineita ovat polymeeriset aineet, kuten polyetyleeni, polypropyleeni, polyvinyylikloridi, polyesteri, polyakryylihappojohdannaiset ja polyamidi. Lisämateriaaleina voidaan käyttää myös metallikalvoja, esimerkiksi alumiinikalvoa, yksinään tai 35 polymeerisellä kerroksella päällystettyinä.

Il 5 P614?

Reagenssi tai reagenssit voidaan sisällyttää yhteen ainoaan kerrokseen. On kuitenkin myös mahdollista, että kalvon regensseja sisältävä osa on tehty monikerroksisena, yksittäisten kerrosten sisältäessä erilaisia reagensseja.

5 Tämä on tarkoituksenmukaista silloin, kun yksittäisten reagenssien välillä esiintyy yhteensopivuusongelmia tai kun niiden on vaikutettava peräkkäisessä järjestyksessä. Viimeksimainitussa tapauksessa voidaan käyttää myös kahta peräkkäistä keksinnön mukaista kalvoa. Tällöin on tieten-10 kin kantokalvo poistettava ensin käytetystä välineestä, jos se ei ole läpinäkyvä eikä päästä läpi toisen välineen reagensseja. Vain siinä tapauksessa on myös järkevää poistaa kantokalvo ensin käytettävästä välineestä, kun tällöin vapaana oleva kalvokerros on itseliimautuva.

15 Itse reagenssit voidaan muodostaa erilaisissa muo doissa kalvoihin. Ne voivat olla esimerkiksi liuotettuna molekylaaridispersioksi tai kiteiden tai mikrokapselien muodossa. Useita vierekkäisiä reagensseja käytettäessä nämä reagenssit voivat olla myös eri muodoissa.

20 Keksinnön mukaista välinettä käytetään myös kek sinnön mukaisesti ainetäplien saattamiseksi näkyvään muotoon kerroskromatogrammeissa. Keksinnön mukaiselle käytölle on tunnusomaista, että laminaatti jossa on yhden tai useamman reagenssin sisältävä kerros, asetetaan kerroskro-25 matogrammin päälle ja kerroskromatogrammin ja välineen välinen liitos muodostetaan mahdollisesti painetta ja/tai lämpöä käyttämällä.

Paine ja lämpö edesauttavat - myös silloin kun väline on itseliimautuva - läheisen kosketuksen muodostumis-30 ta kiinteään faasiin, lämmön kiihdyttäessä useimmissa tapauksissa värireaktiota.

*- Keksintöä selostetaan seuraavassa sovellutusesi merkkien avulla oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuvio 1 esittää keksinnön yksinkertaisinta sovel-35 lusmuotoa yksikerroksisena reagensseja sisältävänä kalvona, 6 96142

Kuvio 2 esittää edullista monikerroksista kalvoa,

Kuvio 3 esittää edullista kaksikerroksista, kanta-jakerroksen ja liimautuvan reagensseja sisältävän kerroksen käsittävää keksinnön mukaista kalvoa.

5 Kuvio 1 esittää termoplastista kalvoa (11), johon on asetettu tasaisesti ainetäplien näkyväksi tekemistä varten tarvittavia reagensseja (12). Kalvo asetetaan käytön yhteydessä kehitetylle ja kuivatulle kromatografiale-vylle, esimerkiksi ohutkerroslevylle ja ohutkerroslevyn ja 10 kalvon välinen liitos kuumennetaan. Ohutkerroslevy käsittää kantolevyn tai kantokalvon (14) kiinteää faasia varten ja itse kiinteän faasin (15). Sulatuksen tai vastaavasti pehmityksen avulla kalvo liitetään kiinteään faasiin (15) ja sen sisältämät reagenssit siirtyvät diffuusion 15 välityksellä kiinteän faasin ainetäpliin. Kuten edellä on jo mainittu, voidaan täplät näkyviksi tekevät aineet myös diffundoitua kalvoon värien muodostamiseksi siihen.

Kuvion 2 esittämä sovellusmuoto käsittää kantokalvon (21), varsinaisen reagenssikalvon (22), joka on sopi-20 vimmin joko plastinen, termoplastinen tai sulatettava, ja ennen käyttöä poistettavan lisäsuojakalvon (23).

Silikonisoitua kantokalvoa käytettäessä tämä kalvo poistetaan käytön jälkeen eikä sen siten tarvitse välttämättä olla läpinäkyvä. Eräässä erityisen edullisessa so-25 vellusmuodossa reagensseja sisältävänä ja kromatografiale-vyn kiinteän faasin kanssa kosketukseen tulevana kerroksena on kuumasulamassa, koska tällöin kosketus kiinteään faasiin ja siinä oleviin läpinäkyviksi tekeviin aineisiin on erityisen tehokas. Reagenssikerros tunkeutuu tällöin 30 jossain määrin kiinteän faasin läpi.

·; Kuvio 3 esittämässä sovellusmuodossa itse kantokal- *! von yläpinta toimii suojakalvona.

Esimerkki 1

Itseliimautumaton kiinnitin aminohappojen ja amino-35 sokerien saattamiseksi näkyvään muotoon. 107 g etyleeni/ vinyyliasetaattikopolymeeriä (20 % dikloorimetaanissa) 11 96142 7 (Evatane 33.400, ATOCHEM) ja 17,2 g parafiinia (leimah-duspiste 51 - 53°) (25 % heksaanissa) sekä 1 g ninhydrii-nlä tai isatlinia (liuotettuna mahdollisimman vähäiseen määrään metyylietyyliketonia) sekoitetaan, homogenisoi-5 daan ja levitetään paksuudeltaan 100 pm olevana kerroksena silikonisoidulle 100 μ polyesterikalvolle sekä kuivatetaan 15 minuutin ajan lämpötilassa 50 eC. Säilytystä varten reagenssikerros päällystetään suojakalvona toimivalla li-säpolyesterikalvolla, joka on mahdollisesti silikonisoitu 10 voimakkaammin kuin kantokalvo.

Välinettä käytetään seuraavasti: Käyttöä varten asetetaan sopivat kappaleet säilytettävälle DC-levylle ja ne puristetaan lämpötilassa noin 80 °C (kuumennuslevyllä tai kuivauskaapissa). Sulatuksen jälkeen (noin 30 sekuntia 15 kuumennuslevyllä) suoritetaan jäähdytys ja silikonisoitu polyesterikalvo poistetaan.

Ainetäplien värit tulevat näkyviksi lämpötilassa noin 80 °C 10 - 20 sekunnin kuluttua.

Esimerkki 2 20 Itseliimautuva väline aminohappojen ja aminosoke- rien saattamiseksi näkyvään muotoon. 33 g polyisobutylee-niä (viskoositeetti 10“ 9 Pa*s, 20 ®C) (esimerkiksi Oppa-nol B100, BASF) 20 % bensiinissä, 66 g polyisobutyleeniä (viskoositeetti 25 Pas, 20 °C) (esimerkiksi Oppanol B3, 25 BASF) 20 % bensiinissä ja 0,25 g ninhydriiniä 10 ml:ssa dikloorimetaania sekoitetaan, homogenisoidaan ja levitetään paksuudeltaan 100 pm olevana kalvona 100 p silikonisoidulle polyesterikalvolle sekä kuivataan 15 minuutin ajan lämpötilassa 50 °C.

30 Tämän jälkeen levitetään 10 p paksuinen läpinäkyvä ·: polyesterikalvo. Käyttöä varten muodostetaan sopivasta *- kappaleesta 100 μ silikonisoitu polyesterikalvo ja rea genssikerros liimataan kehitetylle ja kuivatulle DC-levylle. Lyhyen kuumennuksen jälkeen ainetäplien luonteenomai-35 set värit tulevat näkyviin.

8 96142

Esimerkki 3 Väline emäksisten aineiden osoittamista varten. 107 g etyleeni/vinyyliasetaatti-kopolymeeria (Evatane 33.400, ATOCHEM), 43 g parafiinia (leimahduspiste 51 -5 53 °C) ja 0,2 g metyylipunaa sulatetaan yhteen ja tällä massalla päällystetään silikonisoitu paksuudeltaan 100 pm oleva polyesterikalvo 100 μ paksuisella polyesterikal-volla. Käyttöä varten asetetaan sopivat kappaleet säilytettävälle DC-levylle ja puristetaan lämpötilassa noin 10 100 °C (kuumennuslevyllä tai kuivauskaapissa). Sulatuksen jälkeen (noin yksi minuutti kuumennuslevyllä) suoritetaan jäähdytys ja silikonisoitu polyesteri poistetaan. Ainetäp-lien väri on keltainen syvänpunaisella taustalla.

Esimerkki 4 15 Väline raskasmetallikationien saattamiseksi näky vään muotoon. 100 g polyakrylaattiliimaa (40 %), esimerkiksi DUROTAK 280-2516, National Starch, 1,5 g trietanoli-aminia ja 1 g tioasetamidia sekoitetaan, homogenisoidaan, levitetään 100 μ paksuisena kerroksena 100 μ polyesteri-20 kalvolle ja kuivatetaan lämpötilassa 50 eC. Tämän jälkeen kalvokerros päällystetään 10 μ silikonisoimattomalla ja läpinäkyvällä polyesterikalvolla. Muut toimenpiteet vastaavat esimerkkiä 3.

Esimerkki 5 25 Väline kaksiarvoisten kationien saattamiseksi näky- • · vään muotoon. 100 g polyakrylaattiliimaa (40 %), esimerkiksi Durotak, National Starch, emäksisiä ryhmiä sisältävää polyakrylaattipolymeeria, esimerkiksi 20 g Eudragit 100, Röhm Pharma, 40 % etikkaesterissä ja 0,1 g Alizarin 30 S:ää sekoitetaan, homogenisoidaan, levitetään 100 μ pak-·; suisena kerroksena silikonisoidulle 100 μ polyesterikal- ” voile ja kuivatetaan 15 minuutin ajan lämpötilassa 50°.

Tämän jälkeen kalvokerros päällystetään 10 μ paksuisella silikonisoimattomalla ja läpinäkyvällä polyesterikalvolla. 35 Muut toimenpiteet vastaavat esimerkkiä 3.

Il

Claims (11)

1. Väline ei luonnostaan värillisten ainetäplien saattamiseksi näkyvään muotoon kromatografialevyllä ole-5 vassa kerroskromatogrämmissä, tunnettu siitä, että se on laminaatti, joka käsittää vähintään yksikerroksisen kantajakerroksen ja vähintään yhden lisäkerroksen, joka sisältää yhden tai useamman ainetäplien saattamiseksi näkyvään muotoon tarvittavan reagenssin tasaisesti jaet-10 tuna, ja joka laminaatti voidaan asettaa kehitetylle ja kuivatulle kromotografialevylle tai kiinnittää siihen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väline, tunnettu siitä, että reagenssi tai reagenssit sisältyvät yhteen lisäkerroksista ja että kantajakerros ei sisällä 15 reagensseja.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen väline, tunnettu siitä, että ainakin yksi lisäkerroksista on ltseliimautuva.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen vä- 20 line, tunnettu siitä, että ainakin yksi lisäker roksista käsittää kuumasulamassaa tai on tehty siitä.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen väline, tunnettu siitä, että ainakin yksi lisäkerroksista on termoplastinen.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen väline, '' tunnettu siitä, että kanta j akerros on tehty poly meerimateriaalista, kuten polyetyleenistä, polypropylee-nistä, polyamidista, polyvinyylikloridista, polyvinyyli-asetaatista, polyuretaanista, polyvinyylialkoholista, po-30 lyesteristä, polysiloksaanista, polyakrylaatista, polyiso- butyleenista, polystyrolista tai monomeerien, joihin edellä mainitut polymeerit pohjautuvat, lohko- tai vastaavasti kopolymeereista tai metallista, edullisesti alumiinista, joka on mahdollisesti päällystetty polymeerillä. 96142

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen väline, tunnettu siitä, että ainakin yksi reagenssi on mikrokapseloidussa muodossa.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen vä-5 line, tunnettu siitä, että eri reagenssit sisältyvät eri kerroksiin.

9. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen väline, tunnettu siitä, että sen kerroskromatogrämmin kanssa kosketukseen tuleva puoli on varustettu vähintään 10 yksikerroksisella poistettavissa olevalla suojakerroksella.

9 96142

10. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen väline, tunnettu siitä, että kantajakerros voidaan poistaa.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukaisen vä lineen käyttö ainetäplien saattamiseksi näkyvään muotoon kerroskromatogrammeissa, tunnettu siitä, että la-minaatti, jossa on yhden tai useamman reagenssin sisältävä kerros, asetetaan kerroskromatogrammin päälle ja kerros- 20 kromatogrammin ja välineen välinen liitos muodostetaan mahdollisesti painetta ja/tai lämpöä käyttämällä. • · n 96142