HU196915B - Method and apparatus for separating one or more component being in solution by chromatography - Google Patents

Method and apparatus for separating one or more component being in solution by chromatography Download PDF

Info

Publication number
HU196915B
HU196915B HU832861A HU286183A HU196915B HU 196915 B HU196915 B HU 196915B HU 832861 A HU832861 A HU 832861A HU 286183 A HU286183 A HU 286183A HU 196915 B HU196915 B HU 196915B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
column
chromatography
adsorbent
container
eluent
Prior art date
Application number
HU832861A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Cais
Moshe Shimoni
Original Assignee
Michael Cais
Moshe Shimoni
Technion Res & Dev Foundation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michael Cais, Moshe Shimoni, Technion Res & Dev Foundation filed Critical Michael Cais
Publication of HU196915B publication Critical patent/HU196915B/hu

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/50Conditioning of the sorbent material or stationary liquid
    • G01N30/58Conditioning of the sorbent material or stationary liquid the sorbent moving as a whole
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/18Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
    • B01D15/1892Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns the sorbent material moving as a whole, e.g. continuous annular chromatography, true moving beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/18Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
    • B01D15/1864Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns using two or more columns
    • B01D15/1885Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns using two or more columns placed in parallel
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38Flow patterns
    • G01N30/46Flow patterns using more than one column
    • G01N30/461Flow patterns using more than one column with serial coupling of separation columns
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/60Construction of the column
    • G01N30/6004Construction of the column end pieces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/60Construction of the column
    • G01N30/6091Cartridges

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Description

A találmány új kromatográfiás eljárás és berendezés a „mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiás” eljárás keretén belül egy vagy több komponens elkülönítésére. A találmány tárgyát új eljárás képezi oldatban lévő egy vagy több vegyület elkülönítésére, mozgóágyas kromatográfiás rendszert használva. A találmány tárgyához tartozik továbbá az eljárás végrehajtására alkalmas berendezés is. Mint ismeretes, a kromatográfia kifejezés nagyszámú fizikai eljárást foglal magába, amelyeket kémiai vegyületek keverékeinek a szétválasztására és azonosítására a kémiában és biológiában használnak. Valamennyi kromatográfiás eljárás elve az, hogy kémiai vegyületek elegyét folyadékkal ismételten extrahálják vagy szilárd felületen adszorbeálják. Az elegyet fizikai úton mozgatják álló fázison (ágy vagy oszlop) át, ez lehet szilárd anyag vagy folyadék; utóbbit az ágyban vagy oszlopban elhelyezett szilárd anyag pórusaiban rögzítik.
A kémiai vegyületek kromatográfiás szétválasztására — az adott kromatográfiás rendszertől függően —egy vagy több alábbi fizikai-kémiai hatás alkalmazható:
a) különbségek a porózus anyagon, az úgynevezett adszorbensen való adszorpcióban;
b) különbség az incrs közegét (álló fázist) bevonó folyadék és a porózus oszlopon átszivárgó folyadék, az úgynevezett mozgó fázis relatív oldhatósága között a porózus oszlopon való perkolálásnál;
c) különbségek a szorbensen lezajló ioncserében;
d) különbségek a molekulaméretben, amikor az oldat egy igen kis pórusméretú gélen átszívárog.
A kromatográfia lehet preparatív kromatográfia is, ha egy frakciót elegyéből további felhasználáshoz, így például spektroszkópiához, azonosításhoz, vagy kutatási vagy kereskedelmi célokra szolgáló szintézishez való elkülönítésre alkalmazzák.
Eredetileg a kromatográfia az oszlopba töltött incrs anyagon való adszorpciós különbségeken alapszik. A komponensek szétválasztása — ami megoszlásos kromatográfia néven is ismert — a komponenseknek az oszlopon áthaladó folyadékban való relatív oldhatóságán alapszik. Ennél a módszernél a kapott eredmény függ a mozgó fázis, azaz a folyadék pH-értékétől és polaritásától; a komponenseknek a két fázisban való oldhatósági viszonyaitól; a különböző anyagok megfelelő oldószerrel eluálhatók, és a folyékony frakciók egy sor kémcsőben felfoghatók, majd kémiai és fizikai módszerekkel analizálhatók.
A vékonyréteg-kromatográfia és a papírkromatográfia a komponenseknek a közömbös közegen való relatív adszorpciójában mutatkozó különbségeken alapszik. A vékonyréteg-kromatográfiában az álló fázis fmomeloszlású anyag, amelyet lemezre vagy műanyaggal bevont lapra vagy üveglemezre visznek fel. Általánosan használt és a keresekedelemben kész lemezek formájában kapható szorbensek: az alumfnium-oxid, a kovasavgél és a cellulóz. A papírkromatográfiás eljárásban a mozgó fázis a kapilláris hatás következtében felfelé is mozoghat — ez az úgynevezett felszálló kromatográfia — vagy a nehézségi erő hatására lefelé mozog — ez az úgynevezett leszálló kromatográfia.
Az ioncserés kromatográfiában a molekulák szétválasztása az iontöltésük különbségén alapszik. A szorbens vagy álló fázis polimerekből áll, amelyek kovalens kötésű ionokat tartalmaznak A kationcserélő gyantákban a vázba szorosan megkötött ionok negatív töltésűek és ezekhez elektrosztatikus erőkkel csak lazán kapcsolódnak a pozitív ionok. Az elegyből elkülönítendő pozitív töltésű ionokat szorbens adszorbeálja, miközben a gyantában eredetileg jelenlévő kationokat leadja, azaz ioncsere következik be az álló és a mozgó fázis között. Az oldatot olyan pH-értékre pufferolják, amely az adott ion kötődését megkönnyíti. Ezután ugyanezzel a pufferral eluálják a gyantát, és így a nem kötődő részeit az oldatnak eltávolítják. Az an ioncserélők ugyanilyen módon működnek, azzal az eltéréssel, hogy kovalens kötésű ionjaik ellenkező — azaz pozitív — töltésűek, s így az oldatból az anionokat kötik meg.
A molekulák méretének különbségén alapuló elválasztást gélszűréssel vagy más szóval molekulaszítás kromatográfiával végzik. Ezzel az eljárással a molekulákat nagyságuk szerint választják szét, de a gélszűrést bizonyos mértékig a molekulák alakja is befolyásolja. A gélek ágyakban vannak elhelyezve, maga a gél pórusos anyag hálózata, a pórusokban a kisebb molekulák megrekednek.
Az óriási iapri érdeklődést — ami általában a kromatográfia és főképpen a preparatív folyadékkromatográfia iránt megmutatkozik — bizonyítja a közlemények nagy száma, amelyekben különböző mikroszemcsés oszloptölteteket és előre töltött oszlopokat javasolnak, jobb elválasztást ígérve, mint ami az ezen a téren használatos ismert adszorbensekkel elérhető.
A 31 26 926 számú német szövetségi köztársasági nyilvánosságrahozatali iratban olyan kromatográfiás berendezést ismertetnek, amelynek tartálya, oszlopa, tömítő körgyűrűje és egyetlen tartóeleme van.
Arra törekedtünk, hogy olyan kromatográfiás eljárást és berendezést dolgozzunk ki, amelyben ismert adszorbenseket használunk, de az elválasztás igen gyors ás igen könnyen keresztülvihető. A találmány szerinti új kromatográfiás eljárás azon alapszik, hogy mozgó oszlopokat használunk, amelyekben az adszorbens ágy mozog, ellentétben a hagyományos kromatográfiás technikákkal, amelyeknél az adszorbens anyag nyugalomban van.
A találmány tárgya tehát — a célkitűzésnek megfelelően — új típusú kromatográfiás eljárás, az úgynevezett mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiás eljárás oldatban jelenlévő egy vagy több vegyület elkülönítésére, amelynek lényege, hogy — az oldat szétválasztandó komponenseit legalább egy szilárd adszorbensággyal töltött, ellentétes végein be-, illetve kivezető nyílással ellátott, mozgatható kromatografáló oszlopon adszorbeáltatjuk;
— az oszlopot bevezető nyílásának irányában adott mennyiségű eluenssel töltött, csőszerűén kialakított, az oszloppal alakosan illeszkedő és azt befogadó tartályba helyezzük;
— az oszlopot a csőben lévő eluensen keresztül elmozgatjuk, oly módon, hogy a csőben létrejövő belső nyomással az eluenst az adszorbenságyon keresztül kényszerítjük és az oszlopról eluált, legalább egy elválasztott komponenst az oszlop kivezető nyílásán elvezetjük.
A célkitűzésnek megfelelően a találmány tárgyához tartozik az eluenst befogadó tartályból és a tartályban elmozgatható, alsó végén határolóelemmel
196 915 ellátott, adszorbenst tartalmazó üreges oszlopból álló mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiás berendezés is oldatban lévő egy vagy több komponens elkülönítésére, amely áll az eluenst befogadó, csőszerűén kialakított, egyik végén zárt vagy záróeszközzel ellátott tartályból, továbbá a tartály belső falához alakosán illeszkedő, ellentétes végein be-, illetve kivezető nyílással és célszerűen felső végén záróelemmel ellátott, a tartályban dugattyűszerűen elmozgatható, két határolóelem között adszorbenst tartalmazó üreges oszlopból.
A találmány szerinti berendezés különböző kiviteli alakjait az 1—9. ábrákon mutatjuk be.
Az 1. ábra a berendezés olyan hosszmetszeti rajza, ahol a tartály záróeszköze egy többágú szelep.
A 2. ábra azonos az 1. ábrával, de a tartály egyik végén zárt és az oszlop hajlított kivezetőcsővel van ellátva.
A 3. ábrán szintén zárt a tartály és az oszlop felső végén az 1. ábrával azonosan üreges dugó van.
A 4. ábra a berendezés legegyszerűbb hosszmetszetét mutatja be.
Az 5. ábrán olyan berendezés látható, amelyben az üreges oszlopban lévő adszorbens cserélhető hetében foglal helyet.
A 6. ábrán bemutatott berendezésnél a tartály felül van, és az oszlop felfelé mozgatható. A 7. ábra a 6. ábra szerinti berendezés módosítása, itt az eluensnek külön tartálya van.
A 8. ábra két, azonos alegységből álló berendezést mutat be.
A 9. ábrán bemutatott berendezésnél a távozó eluenst egy másik kromatográfiás oszlopra vezetjük.
A 10—12. ábrák a 4., 5. és 6. példákban ismertetett különböző keverékek szétválasztásának grafikus eredményei.
A 13. ábra az IgG affinitás-kromatográfiával végzett izolálásának vázlatos grafikonja (1. 9. példa).
A berendezés különböző kiviteli alakjait és működését a későbbiekben részletesen ismertetjük.
Minden kromatográfiás eljárásnál fellépő probléma a minta egyenletes felvitele az ágy felületére. Ha a mintát közvetlenül ráöntjük az oszlopra, és hagyjuk rajta átfolyni, akkor az egyenletes felvitel viszonylag nehézkes lehet, mivel a minta bevezetésekor az ágy örvénylésre hajlamos. Ezért igen fontos az örvénylés elkerülésére, hogy a felületet például egy darab műselyem szűrőlappal lefedjük. Az oszlopok egyik gyártója a Pharmacia Fine Chemicals AB az oszlopok némelyikét felszereli egy speciális eszközzel, a minta-applikátorral, amely az ágy felületét megvédi. Ennél az eszköznél vékony nejlon-anyagot tesznek egy rövid plexicső végére, amely a kromatográfiás csőbe beleillik. Ez az eszköz természetesen növeli a berendezés költségét, ezenkívül még az a hátránya, hogy ellennyomást gyakorol a minta áramlására, s így annak haladását az oszlopon keresztül lelassítja. A találmány szerinti eljrást alkalmazó legtöbb kromatográfiás rendszerben nagymértékben csökken a minta egyenletes felvitelének problémája.
A kromatográfiás ágy mozgása közben, amikor az oszlopot a tartályba toljuk, a folyadékot felfelé kényszerítjük, így a minta bevezetésekor örvénylésre nem hajlamos. A nyomás, amit az oszlopnak a tartályba tolásával gyakorolunk a rendszerre, még gyorsítja is a minta áramlását. Egy másik mód, ami segíti a minta egyenletes bevitelét az, hogy az ágy felett elhelyezünk egy másik megfelelő adszorbenst, amely az ágyban már jelenlévő adszorbenstől különbözik. Ennek a szerepe, hogy a mintát előre koncentrálja és így elősegíti, hogy az oldódás egy keskeny sávon történik. Ilyen megfelelő adszorbens például a durvaszemcsés kovasavgél, amely a kiváló adszorbens tulajdonságokkal rendelkező aktív kovasavgéltől különbözik.
A legtöbb hagyományos kromatográfiás eljárásban gondosan ellenőrizni kell a szemcsenagyságot és a szemcsenagyság eloszlását. Mint ismeretes, kis szemcsékből álló ágy használata általában eredményesebb. Ennek oka, hogy a mechanikai mozgások, amelyek a zóna szélesedését előidézik, fokozódnak a szemcsenagyság növekedésével. Nagy szemcséknél a szemcsékbe való be- és kidiffundálás hoszszabb ideig tart. Az áramlási rendszer a nagy szemcséjű ágyakon kedvezőtlenebb, visszakeveredés inkább létrejön. Másrészt, az áramlás irányába az ellenállás egy nagy szemcsékkel töltött ágyon kisebb, és az elérhető maximális áramlási sebesség nagyobb. így a hagyományos kromatográfiás eljárásokban a szemcsenagyságot illetően meg kell alkudni, hogy a kívánt áramlási körülmények között a zóna a lehető legjobb eredményt szolgáltassa. A találmány szerinti mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiás eljárásban kis szemcsenagyságú adszorbens használható, anélkül, hogy az ismert eljárások hátrányai jelentkeznének. Az a kis nyomás ugyanis, amit a rendszerben jellemzően alkalmazunk, legyőzi az áramlás irányába. azt az ellenállást, amit a szemcsék kis szemcsenagysága idéz elő. így a találmány szerinti eljárás még kritikus frakcionálási célokra is használható, amikor a kívánt eredmény elérése céljából feltétlenül finomszemcsés anyagot kell alkalmazni.
A 31 26 926 számú német szövetségi köztársasági nyilvánosságrahozatali iratból megismerhető berendezésben van egy eszköz légzsák kialakítására, hogy a membránra kifejtett nyomást csökkentsük. A keverő szeparátor működése alatt a légzsákba meghatározott mennyiségű levegő szorul, amely kompressziós hatásra úgy működik, mint egy párna vagy lökéscsillapító; a légzsák felveszi annak a nyomásnak egy részét, ami a membránnak a folyadékáramlásra gyakorolt ellenállásából származik. A találmány szerinti mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiánál a légzsák alkalmazása kevésbé szükséges mint az előző esetben. Bizonyos rendszereknél azonban — ahol viszonylag nagy nyomások lépnek fel — úgy látszik, hogy a légzsáknak fontos szerepe van, mivel a benne lévő levegőmennyiség a tartályba szorítja vissza azt a folyadékot, amely a tartály belső fala és az oszlop végének külső fala közötti résbe esetleg felszivárgott. Az oszlopon az említett eszközzel a légzsákba bezárt levegő mennyisége számos tényezőtől függ, így a válaszfal típusától, a szétválasztandó keverékek komponenseitől és a specifikus kromatográfiai rendszerben fennálló speciális körülményektől. Ilyen légzsákot elsősor3
196 915 bán akkor előnyös használni, amikor az eluens és az oszlop alján elhelyezett, a tömftőelem szerepét betöltő körgyűrű érintkezését mellőzni kell.
A találmány szerinti eljárás sikeresen alkalmazható a kromatográfia különféle területein, így a kovasvgél-kromatográfiában, a fordított fázisú folyadékkromotagráfiában, a kapilláris-kromatográfiában, az affinitás-kromatográfiában, a kromato-fokuszálásban, a méret szerinti kizárásos kromatográfiában — más néven gélszűrésben — és az ioncserélő kromatográfiában.
A kovasavgél-kromatográfía az egyik legáltalánosabb kromatográfiás eljárás. A kovasavgél meszsze az egyik legjobb ismert adszorbens, amely viszonylag olcsó más anyagokhoz hasonlítva. A találmány szerinti eljárásban a kovasavgéllcl kapott elválasztási eredmények — ami az elválasztás pontosságát és a kitermelést illeti — lényegileg azonosak vagy jobbak, mint a hagyományos eljárásokkal kapott eredmények, de a találmány szerinti eljárás kényelmesebb, mivel gyorsabb és kevesebb oldószerre van szükség. A találmány szerinti eljárásnak még az a különleges előnye van, hogy az oszlop újra felhasználható, továbbá kisebb méretű kovasavgél szemcséket és tömörebb töltést lehet alkalmazni, ennek eredménye a jobb elválasztás.
A fordított fázisú folyadékkromatográfiát az jellemzi, hogy az álló fázis kevésbé poláris, mint a mozgó fázis. Ennek fő hátránya a kovasavgél-kromatográfiával összehasonlítva az, hogy az ilyen ágyán átvezetett vegyületeknek csak egy része különíthető el. A találmány szerinti mozgó-oszlopos folyadékkromatográfia előnyeit kihasználva, a fordított fázisú folyadékkromatográfia is sikeresen alkalmazható a preparatív kormatográfiában.
Újabban a kapilláris-kromatográfia nagyobb jelentőségre tett szert, elsősorban a nagyteljesítményű folyadékkromatográf iához kifejlesztett mikrooszlopok tekintetében. Ezek kifejlesztésének oka a kapilláris-kromatográfia következő előnyeiben rejlik:
a) megvalósítható komplex keverékek jobb hatásfokú szétválasztása és az oldott anyagok éles elválasztása,
b) a felhasznált eluens mennyiség lényegesen csökken.
A találmány szerinti mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiás eljárás könnyen alkalmazható a kapilláris-kromatográfiához úgy, hogy az ismertetett oszlopot vékony csatornával látjuk el.
A gélszűrés — ami méret-kizáró kromatográfia néven is ismert — egyre nagyobb érdeklődésre tesz szert biológiai anyagok tisztításánál, elválasztó közegként megfelelő adszorbenst használva. Jó eredményeket értünk el jelzett jódot tartalmazó hCG-oldatból a jelzett jód elválasztásánál, Sephadex G-típusú adszorbenst használva (Pharmacia Fine Chemicals, Sweeden), a találmány szerinti mozgó-oszlopos kromatográfiát alkalmazva (3. példa). A gélszűréses kromatográfia egyszerű és gyors módszer pufferok sómentesftésére vagy átalakítására. A gélágyat a kísérlet előtt egyensúlyba kell hozni egy megfelelő ionösszetételű oldattal, sómentesftés esetében például desztillált vízzel. Az eluálást ugyanezzel a folyadékkal végezzük. Az alkalmaz4 ható nagy sebességek következtében az egész eljárás rövid idő alatt elvégezhető, a sómentesített anyagot néhány perc alatt kapjuk. Más területei a gélszűréses kromatográfiának a dinamikus kiomatográfia alkalmazását tekintve, a nagyteljesítményű folyadékkromatográfiánál végzett előkezelés, majd az elválasztás után a híg minták koncentrálása.
A kromato-fokuszálást széles körben használják proteinek szétválasztására, izoelektromos pontjaik szerint. Mivel a kromato-fokuszálásnál az elválasztandó anyagnak igen keskeny sávjait kapjuk és az eljárás általában hosszú, szűk keskeny oszlopokat igényel, a mozgó-oszlopos folyadékkromatográfia vékony oszlopot alkalmazva ideálisnak látszik erre a célra.
Λ mozgó-oszlopos folyadékkromatográfia alkalmazható a jól ismert, széleskörben alkalmazott ioncserélő kromatográfiához is. Számos kísérletet végeztünk réz-szulfát és nátrium-bikromát szétválasztására Dowex 50 WX 8 adszorbensen (2. példa). Azt találtuk, hogy a mozgó-oszlopos folyadékkromatográfia alkalmazása igen előnyös az időtartam, az oldószer-térfogat és a kényelmes kivitelezés szempontjából.
A találmány szerinti mozgó-oszlopos folyadékkromatográfia alkalmazásával a holttérfogat lényegesen csökken. Mint ismeretes, a holttérfogat (hézagtérfogat) a folyadéknak az a térfogata, amely az ágy adszorbens szemcséi közötti teret foglalja el. A legtöbb hagyományos kromatográfiás eljárásban a pontos eredménymeghatározás szempontjából a holttérfogat problémát jelent. A mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiánál, mivel az oszlop tömör lehet az anyag egyensúlyi megoszlása az adszorbens és a folyadék között igen gyorsan beáll, igen kis holttérfogattal. Ennek megfelelően éles és keskeny zónákat kapunk. Ez igen fontos a frakcionáló kísérletekben, ahol az anyagok között eluált térfogatok különbsége általában kicsi. Kiváltképpen a gélszűrésnél rontja le a nagy holttérfogat a kapott eredményt.
Az 1. ábra szerint az 1 tartály fel van szerelve egy Luer féle 9 zárószerkezettel, amelyhez egy háromágú 3 szelep csatlakozik. A szükséges 4 eluenst az 1 tartályba kényszerítjük. Az 5 oszlop üreges, amelyben a 6 adszorbens van elhelyezve, ezt az oszlop tetején és alján két 7 és 8 határolóelem, előnyösen tartja. A felső 8 határolóelem felett egy 2 záróelem van egy 10 kivezetőnyílással, amelyen keresztül az elválasztott frakciót az adszorbens-ágyról eltávolítjuk. Az oszlop alsó részén van egy 11 tömftőelem, amely úgy van az 5 oszlophoz illesztve, hogy az 1 tartály belső fala mentén csússzon.
A 4 eluenst tartalmazó 1 tartály alján egy- vagy többágú 3 szelep helyezhető el. A többágú 3 szelep használata igen fontos, ha egymást követően több eluenst kell bevezetni az 1 tartályba, amelyeket a 6 adszorbens ágyon vezetünk tovább, és így jön létre a szükséges frakcionálódás. Ha a 6 adszorbenst főleg egy minta előkezelésére vagy egy vegyület elkülönítésére használjuk, akkor a 3 szelep alkalmazása nem feltétlenül szükséges, hanem használható egy egyszerű 1 tartály is, amelynek alsó része zárt és amelybe az 5 oszlop beleillik. Ebben az esetben a 4 eluenst még az 5 oszlop betolása előtt kell az 1
196 915 tartályba tölteni. Természetesen még abban az esetben is, amikor nem kívánunk frakcionálni, sokkal előnyösebb záróelemes tartályt használni, az adszorbens mosása és az eluensnek a 3 szelepen át felszívással való bevezetése érdekében.
Az 5 oszlop a csőszerűén kialakított 1 tartály belső fala mentén csúsztatható 11 tömítőelemet tartalmazhat, amely jó érintkezést létesít a tartály belső falával, biztosítva az 5 oszlop illeszkedését. A 11 tömftőelem általában gumiból vagy más megfelelő anyagból álló 0-gyűrű, amely alkalmas arra, hogy a tartály belső fala mentén csússzon. Ha a berendezést üvegből készítjük el, akkor az 5 oszlop külső falát olyan simára kell készíteni, hogy a tömftőelemet helyettesíteni tudja.
A 2. ábrán látható berendezésnél nincs szelep az tartály alsó részén, mivel itt a választott 4 eluens bizonyos mennyiségét töltjük induláskor az 1 tartályba. Az 5 oszlop üreges, amelyben a 6 adszorbens helyezkedik el, ezt két 7 és 8 határolóelem tartja. A felső 8 határolóelem felett egy 2 záróelem van. A 10 kivezetőcső, amelyen keresztül az elválasztott frakciót az adszorbens-ágyról eltávolítjuk, összeköttetésben áll az 5 oszloppal. Az 5 oszlop alsó részén van egy körgyűrű, mint 11 tömftőelem. Ezt a készüléket akkor használjuk, ha nincs szükség frakcionálásra, az eljárás egyetlen eluenssel végzett egyetlen ciklusból áll.
A 3. ábrán látható berendezésen az 1 oszlop pontosan olyan, mint a 2. ábrán, az alján záróeszköz nélkül. Az 5 oszlop üreges, amelyben a 6 adszorbens helyezkedik el. Az adszorbenst két 7 és 8 határolóelem tartja. A felső 8 határolóelem felett egy 2 záróelem van, egy 10 kivczctőnyilással, amelyen keresztül az elválasztott frakciót az adszorbens-ágyról eltávolítjuk. Az oszlop alsó részén van az O-gyűrű, mint 11 tömftőelem.
A 4. ábrán látható a berendezés legegyszerűbb formája, az 1 tartály alján itt sincs 3 záróoszlop és záróelem sincs az oszlop felső részén. Induláskor a választott 4 eluens adott mennyiségét töltjük az 1 tartályba. Az 5 oszlop üreges, ebben van a 6 adszorbens, amit két 7 és 8 határolóelem, előnyösen membrán vagy szűrő tart. All tömftőelem az oszlop alsó részén van elhelyezve és feldata a tömítés, mivel úgy van az 5 oszlophoz illesztve, hogy az 1 tartály belső fala mentén csússzon. A 6 adszorbenst tartalmazó csatornával van összekötve egy 10 kivezetőnyílás, amelyen keresztül az elválasztott frakciót eltávolítjuk.
Az 5. ábra azt a kiviteli módot szemlélteti, amikor a szükséges 6 adszorbenst egy 12 betét tartalmazza, és ez az 5 oszlop hosszanti irányú 13 üregébe van behelyezve. A 12 betét cserélhető. Az elválasztott frakció — mint azt az előző ábráknál ismertettük — egy kivezetőcsövön keresztül távolítható el. Az 5 oszlop alsó részén körgyűrű 11 tömítőelem van.
A 6. ábra a mozgó oszlopnak egy olyan kiviteli módját szemlélteti, amikor az 5 oszlop felfelé mozog az 1 tartályban és az eluens egy vékony, függőleges 14 csövön át távozik, amely közvetlen folytatása az oszlop kromatográfiás adszorbensének. Itt egy további határolóelem és a 7 határolóelem között durvaszemcsés adszorbens van.
A 7. ábra a 6. ábra szerinti mozgó oszlop egy módosított változata, amelynél az oszlophoz szükséges oldószer tartálya van a mozgó oszloppal aló vezetéken összeköttetésben.
A 8. ábra a berendezésnek egy olyan kiviteli alakját szemlélteti, amelynél a dinamikus 5 oszlop két vagy több alegységből áll, amelyek azonos vagy különböző 6 adszorbenseket tartalmaznak. Ennél a berendezésnél meg van a lehetőség arra, hogy az cluenst mindegyik alegységen átvezessük.
A 9. ábra egy másik változat, amely a mozgóoszlopos folyadékkromatográfia sokoldalúságát szemlélteti, annak alkalmazási köre tovább tágítható. Ennél a kiviteli alaknál a távozó eluenst egy másik 5 oszlophoz vezetjük, amely azonos vagy nás 6 adszorbenst tartalmaz.
A berendezés működése igen egyszerű, amint azt az 1. ábrára hivatkozva ismertetjük. Az 5 oszlopot betoljuk az 1 tartályba, amely meg van töltve a választott 4 eluenssel így kényszerítjük az eluenst, hogy áthaladjon az alsó 7 határolóelemen, majd az 5 oszlopban lévő 6 adszorbensen, és végül kicsepegjen a 10 kivezető nyíláson. Ha a berendezést megfelelő 6 adszorbenssel megtöltjük, akkor úgy működik mint egy kromatográfiás oszlop. Az í tartály újratöltését egyszerűen úgy végezzük, hogy 9 zárószerkezetet kinyitjuk, és a 3 szelepen keresztül még vezetünk eluenst a berendezésbe.
A mozgó-oszlopos kromatográfia elvileg alkalmazható folyékony ioncserélőkhöz is. A folyékony ioncserélők folyadék-folyadék extrakciós rendszerek, amelyek — legalábbis formailag — úgy működnek, hogy az ionok kicserélődnek egy vizes oldat és egy vízzel nem elegyedő oldószer érintkezési felületén, ahol az extrabáló oldószer keveredése a vizes fázishoz elhanyagolható.
Folyékony anioncserélőket használnak a fordított fázisú extrakciós kromatográfiában. Ennél a technikánál a folyékony anioncserélővei impregnált hordozó anyag (kovasavgél, cellulózpor stb.) az álló fázis és egy savat vagy ennek egy sóját tartalmazó vizes oldat az eluens (mozgó fázis). A találmány szerinti eljárásban ilyenkor a membránt úgy kell megválasztani, hogy csak az eluenst engedje át, de a folyékony ioncserélőt nem, utóbbinak az oszlop hosszanti irányú csatornájában kell maradni.
A találmány szerinti mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiához alkalmazott berendezés elkészíthető bármely közömbös anyagból, így üvegből, polietilénből vagy bármely más műanyagból, sőt — speciális esetben — fémből is.
A találmány szerinti eljárás megvalósítását közelebbről a példákkal szemléltetjük, anélkül, hogy a találmány oltalmi körét ezekre, vagy a leírásban ismertért kiviteli módokra korlátoznánk.
196 915
1. táblázat folytatás
1. példa
Ferrocén és ferrocén-aldehid keverékének szétválasztása
a) Az oszlop töltése
1,0 g kovasavgélt (Merck, Kieselgel H, Type 60) diszpergálunk diklór-metán és hexán 1:1 arányú, gázmentesített oldatának 5 ml-ében, szuszpenziót képezve a zárt 1 tartályban. Λζ 5 oszlopot a 2 dugóval és a felső 8 határolóelemmel a tartályba toljuk, amíg all körgyűrű és az 1 tartály között szoros kontaktus jön létre. Az egész egységet megfordítjuk, hogy függőlegesen, a 2 dugón álljon, és a levegőt az 1 tartály 9 kivezető csövén eltávolítjuk. Ezután az 1 tartály 9 kivezetőcsövét lezárjuk és a töltést ügy végezzük, hogy az 1 tartályt mozgatjuk lefelé az álló 5 oszlopon, kb. 1 ml/perc áramlási sebességet létesítve. Amikor a kovasavgél-ágyat teljesen betöltöttük, az 1 tartály kivezető csövét megnyitjuk és a tartályt az 5 oszlopról eltávolítjuk. Az alsó 7 határolóelemet helyretesszük, és az oszlop kész a minta bevitelére.
b) A minta bevitele
Ferrocén és ferrocén-aldehid keverékét feloldjuk 0,2-0,4 ml diklór-metánban és az oldatot a függőlegesen álló oszlop alsó 7 határolóelemére felviszszük. Az oldat áthatol a határolóelemen, és a komponensek a kovasavgélen adszorbeálódnak. Ezt a folyamtot meggyorsíthatjuk úgy, hogy zárt oszlopot használva levegőnyomást alkalmazunk.
c) Eluálás
A megtöltött 5 oszlopot az 1 tartályba helyezzük, mely utóbbi 5 ml választott eluenst tartalmaz. A levegőt eltávolítjuk az oszlop töltése közben, és az eluálást úgy végezzük, hogy az oszlopot a megtöltött tartályba eresztjük, körülbelül 1 ml/perc áramlási sebességgel.
Az eredményeket az 1. táblázatban fogaljuk össze.
1. táblázat
I. 13 mg ferrocént és 19 mg ferrocén-aldehidet tartalmazó modell-keverék szétválasztása
Frakció száma Eluens térfogata Eluens A maradék tömege Megne- vezés
0 1 ml hexán 0 üres
1 1 ml hexán 11,4 ing ferrocén
2 1 ml hexán 0,79 ferrocén
3 1 ml hexán 0,31 ferrocén
4 1 ml diklór- metán nyomok üres
5 1 ml diklór- metán 1,79 aldehid
Frakció száma Eluens térfogata Eluens A mata- Megne-
dék tömege vezés
6 1 ml diklór- 13,36 metán aldehid
7 1 ml diklór- 4,59 metán aldehid
8 1 ml diklór- 1,69 metán aldehid
9 1 ml diklór- nyomok üres
metán
II. 25,3 mg ferrocént és 15,6 mg ferrocén-aldehidet tartalmazó modell-keverék szétválasztása
Frakció száma Eluens térfogata Eluens A maradék tömege Megne- vezés
0 1 ml hexán 0,2 ferrocén
1 1 ml hexán 19,4 mg ferrocén
2 1 ml hexán 1,7 ferrocén
3 1 ml hexán 0,3 ferrocén
4 1 ml hexán 0 üres
5 1 ml diklór- metán 0 üres
6 1 ml diklór- metán 0,2 aldehid
7 1 ml diklór- metán 11,5 aldehid
8 1 ml diklór- metán 2,9 aldehid
9 1 ml diklór- metán 0 aldehid
10 1 ml diklór- metán 0 üres
2. példa
Na2Cr2O2. 2H2O és CuSO4. 5ll2O szétválasztása
ioncserével
Az adszorbens Dowex 50 WXS (200—400 mesh méretű). Az adszorbenst először átmossuk, körülbelül 30 percig desztillált vízben állni hagyjuk és ezután 2 n sósavval megsavanyítjuk. Ezt követően desztillált vízzel végzett mosással a savat eltávolítjuk, és a semleges adszorbenst az oszlop üregébe töltjük. A 6 adszorbens-ágyat tartó két 7 és 8 határolóelem két porózus polietilén-szűrő.
A vizes mintaoldat 359,3 mg Na2Cr2.2H3O-ot és
369,7 mg CuSO4.51 I2O-t tartalmaz 1 ml vízben oldva.
A mintát átvezetjük az adszorbensen, a kísérlethez vett minta mennyisége 100 pl. Az ionokat lemossuk az oszlopról, a következőképpen választva szét:
az anionokat desztillált vízzel, a kationokat 2 n sósavból álló savas oldattal.
A frakciókat kémcsövekben fogjuk fel. A mosás végt a távozó oldat színe alapján határozzuk meg.
-611
196 915
3. táblázat
Ioncserés szétválasztás hagyományos kromoatográfiás oszlopot alkalmaz va
A mintákat a továbbiakban kvantitatív analízisnek vetjük alá, úgy, hogy a különböző frakciókat 110 °C-on megszárítjuk ős a száraz maradékot megmérjük. A maradékokhoz vakpróbát végeztünk úgy, hogy 100 μΐ mintát vettünk kémcsőbe és 110 °C-on megszárítottuk. A szilárd maradék súlya
68,5 mg.
A különböző szárított frakciók súlyát a 2. táblázat szemlélteti. Az 1. kísérlet után a 2. kísérlethez az oszlopot semlegesre mostuk és semlegesítettük.
A szárított
Frak- frak- Összes ció Eluens ció tömeg Megjegyzés száma törne- (mg) gc (mg)
2. tdbldzat
Ioncserés szétválasztás dinamikus kromatográfiával
Kísérlet Frakció száma száma Eluens A szárított frakció tömege (mg) Összes tömeg (mg) Meg- jegyzés
1. 1 HjO 43,0
2 H2O 0,2
3 h2o 0 43,2 *
4 2 n Ha 0,5
5 2 n l ia 15,2
6 2 n Ha 27,5
7 2nHQ 3,2
8 2 π Ha 1.3 47,7
* színtelen frakció
9
H2O 0,8
H2O 50,3
HjO 1,3 ll2O 0,5 H2O 0,2 H2O 0,3 H2O 0,4 H2O 0,1 H2O 0,3 H2O 0,4 I12O 0,1 H2O 0,3
H2O 0,1 54,9 színtelen frakció 2 n HCl 0,0 2 n HCl 2,3 2nHCl 23,0 2nHCl 12,7 2 n HQ 3,3 2 n HQ 1,4 n HQ 1,4 44,1 színtelen frakció
Kísérlet Frakció száma száma Eluens A szárított frakció tömege (mg) Összes tömeg (mg) Meg- jegyzés
2. 1 H2O 44,2
2 H2O 1,1
3 I12O 0,1 45,3 *
4 2nHa 0,4
5 2nHO 2,3
6 2ηΗΩ 34,0
7 2 n HÓ 5,7
8 2nHa 0,8 43,2 *
* színtelen frakció
Λ fenti eredményekből látható, hogy miután
3. példa
Ebben a kísérletben 100 μΐ 30—35 % jelzett jódot (*J2) tartalmazó béta-hCG-oldatot (humán koriongonadotrop hormon) választottunk szét dina40 mikus-oszlopos folyadékkromatográfiával, Sephadex G-10 adszorbenst használva. Az eluálást 10 ml, körülbelül 8 pl 1-éitékű puffénál végeztük. Minden egyes frakció körülbelül 0,4 ml térfogatú. Az eredményeket a 4. táblázat szemlélteti.
4. táblázat *J2-tartalmú béta-hCG elválasztása Sephadex G-10 adszorbensen, kb. 8 pH-értékűpufferral eluálva nyolc frakció átszivárgóit az adszorbensen, lényegileg az összes vegyületet eltávolítottuk és szétválasztottuk.
Abból a célból, hogy rámutassunk a találmány szerinti dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfta hatásosságára, összehasonlító kísérletet végeztünk hagyományos, gravitációs áramlásit kromatográfiát alkalmazva, azonos mennyiségű, 100 μΐ mintával és azonos adszorbenssel. Az eredményeket a 3. táblázat szemlélteti.
55 Frakció száma Vakpróba Percenkénti számlálás (cpm) Összesen
1 29,0 0
2 9348,0 9578,0
60 3 1946,0 1062,8
4 292,0 267,7
5 130,0 104,8
6 114,0 84,5
7 108,0 82,0
65 8 78,0 48,2 12125 cpm
-713
196 915
4. táblázat folytatás
Frakció száma Vakpróba Percenkénti számlálás (cpm) Összesen
9 79,0 49,6
10 98,0 67,7
11 134,0 102,9
12 182,0 152,5
13 414,0 389,3
14 485,0 464,4
15 766,0 757,5
16 854,0 834,7
17 635,0 615,5
18 450,0 424,6
19 504,0 486,4
20 378,0 348,5
21 284,0 256,8
22 158,0 127,7
23 131,0 99,8 5 169 cpm
Összesen 20534,0 20549,4 17294
A fentiekből kitűnik, hogy a kitermelés körülbelül 85%-os. Ha ezt az elválasztást hagyományos kromatográfiával végezzük, akkor sokkal több eluensre van szükség és az elválasztás több időt vesz igénybe.
4. példa
Ebben a kísérletben egy színezék-keveréket választottunk szét dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfiával. A keverék összetétele: 35% Ceres red 7B, 28% Nitro fást blue 2B, 25% Nitro fást violet FBL és 12% Ceres ycllow R (valamennyi térfogatszázalékban). Ez a színezék-keverék Merck gyártmány (katalógus száma 9354).
A színezék-keverék 30 pl diklór-metános oldatát dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfiás berendezésbe injektáljuk, amelynek adszorbense Lichroprep Si-60 (Merck gyártmány, katalógus száma 9336), egy szilikagél alapú adszorbens, a szilikagél szemcsenagysága 15—20 pm. Az oszlop méretei: hossza 10,6 cm és belső átmérője 10 mm. Az áramlás sebessége 2 ml/perc, az eluens diklór-metán.
A szétválasztás eredményeit a 10. ábra szemlélteti grafikusan. Λ grafikon a frakciók 254 nm-en mért optikai sűrűségét (O. D. = optical density) adja meg.
5. példa
Ebben a kísérletben policiklusos aromás vegyületek keverékét választottuk szét dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfiával. A keverék: 50% benzol, 30% naftalin és 20% antracén (térfogatszázalékok) n-heptánban oldva.
pl mintát injektáltunk, a 4. példa szerinti méretű oszlopot és ugyanazt az adszorbenst használva.
Az áramlás sebessége 2 ml/perc, minden egyes frakció térfogata 1 ml. Az eluens n-heptán.
A szétválasztás eredményeit all. ábra szemlélteti grafikusan. A grafikon a frakciók 254 nm-en mért optikai sűrűségét adja meg. Amint az a grafikonból látható, a komponensek szétválasztása három éles csúcsot ad.
6. példa
Ebben a kísérletben alkil-flalátok keverékét választottuk szét dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfiával, a 4. példa szerinti oszlopot és adszorbenst használva. Az alkil-ftalát-keverék dibutil-ftalátot, dietil-ftalátot és dimetil-ftalátot tartalmazott n-heptán és etil-acetát 90:10 térfogatarányú keverékében. Az eluens n-heptán és etil-acetát 90:10 térfogatarányú keveréke. Az áramlási sebesség 3 ml/perc, a frakciók térfogata 1—1 ml.
A szétválasztás eredményét a 12. ábra szemlélteti grafikusan, a grafikon a frakciók 254 nm-en mért optikai sűrűségét adja meg. Amint az a grafikonból látható, éles elválasztást kaptunk.
7. példa
Anti-hCG tisztítása
Az anti-hCG tisztítását dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfiával végeztük, két különböző forrásból származó vegyületet használva: a) a SERONO cég gyártmányát és b) a MiLES cég gyártmányát, melyek közül az utóbbi, mint ismeretes, kevésbé koncentrált, mint az előbbi.
a) SERONO-féle anti-hCG tisztítása
Egy fiola anti-hCG-t feloldunk 1 ml foszfát-pufferban (pH = 6,3). Az oldatot 10,6 cm hosszú és 10 mm belső átmérőjű oszlopra visszük, amely adszorbensként 3 g Whatman-féle DEAE DE-52 cellulózt (védjegyzett termék) tartalmaz. Az oszlopot
6,3 pH-értékű foszfát-puffcrral eluáljuk 2,5 ml/ perc áramlási sebesség mellett. Már az első frakciókban (4—8.) igen nagy protein-csúcsot kapunk. Az oszlopot a közvetlen kimutatás céljából mérőcellával és regisztráló berendezéssel kötjük össze. A puffer pll-értékét 7,1-re változtatva, ez csaknem azonnal proteinek megjelenését idézte elő. Az cluálás még két nagy protein-csúcsot eredményezett.
A meghatározást úgy végeztük, hogy minden egyes frakció optikai sűrűségét (O.D.) mértük, az abszorpciót 280 nm-en leolvasva. Az immunológiai aktivitást a hCG-tartalmú frakciók meghatározásával RIA (radio-immuno-assay) módszerrel végeztük, a következő oldatokat használva: 100 pl ,25JhCG, 100 pl hCG-mentes szénun és az egyes frakciók 100 μΐ-e. Az inkubálást 3 órán át szobahőmérsékleten végeztük. A szétválasztást polietilénglikol/kétszeres antitest (20/1 térfogatrész) összetétellel végeztük.
-815
196 915
A kapott eredményeket az 5. táblázat szemlélteti
5. táblázat
SERONO-féieanti-hCG elkülönítése DEAE DE-52 adszorbensen
Frakció száma O.D. RIA kötés % Frakció száma O.D. RIA kötés %
1 0,004 0,1 % 16 0,013 19 %
2 0,002 0,1% 17 0,039 16,4%
3 0,004 14,1% 18 0,03 5,0%
4 0,006 2,1% 19 0,012 3,0%
5 0,63 22,8% 20 0,019 6,4%
6 0,879 12,3% 21 0,044 10,3%
7 0,097 2,8% 22 0,029 4,5%
8 0,01 0,1% 23 0,018 4,0%
9 0,008 0,1% 24 0,015 3,0%
10 0,003 0,1% 25 0,008 2,6%
11 0,1% 26 0,002 2,4%
12 0,002 0,1% 27 0,002 0,1%
13 0,002 0,1% 28 0,01 0,1%
14 0,003 0,1% 29 0,1%
15 0,01 0,1%
Amint az az 5. táblázat eredményeiből látható, három fő csúcsot kaptunk, az immunológiai aktivitás a proteinkoncentrációhoz viszonyítva igen nagy maradt.
b) MILES-féle anti-hCG tisztítása pl antitestet (nyúl szérumot) az előzőleg azonos DEAE DE-52 oszlopra vittünk, és először 6,3 pH-értékű foszfát-pufferral eluáltuk. Mint az előző esetben, most is gyors proteincsúcsot eluáltunk a 3. és 4. frakciókban; az optikai sűrűség (O.D.) csökkenésével és a puffer pH-értékének 7,1-re változtatásával három másik főcsúcsot kaptunk.
Az eredményeket a 6. táblázat szemlélteti.
6. táblázat
MILES-féle anti-hCG elkülönítése DEAE DE-52 adszorbensen
Frakció száma O.D. RIA kötés % Protein A* kötés %
1 0,01 0,1%
2 0,102 0,1%
3 0,656 64,2% 2,6%
4 0,416 45,6%
5 0,091 0,1%
6 0,055 0,1%
7 0,044 0,1%
8 0,022 0,1%
9 0,016 0,1%
10 0,007 0,1%
11 0,005 0,1%
12 0,003 0,1%
6. táblázat folytatás
Frakció száma O.D. RIA kötés % Protein A* kötés %
13 0,003 0,1% _
14 0,004 0,1%
15 0,001 0,1%
16 0,004 0,1%
17 0,011 0,1%
18 0,034 65,4% 7,2%
19 0,291 55,5% 12,1%
20 0,247 61,4% 11,6%
21 0,094 63,6% 7,0%
22 0,042 64,8% 7,2%
23 0,041 63,4%
24 0,07 1,0%
25 0,518 60,3% 5,9%
26 0,518 67,7% 5,3%
27 0,299 55,5% 4,5%
28 0,161 58,4% 3,7%
29 0,120 66,0% 2,5%
30 0,112 54 % 1,8%
31 0,091 51,3% 3,9%
32 0,074 59,7% 2,4%
33 0,062 55,7% nem ismert
34 0,062 60,9%
35 0,043 59,5% 1,9%
36 0,034
37 0,035
38 0,029
39 0,021
Amint az a 6. táblázat eredményeiből kitűnik, az elkülönített anti-hCG-t három főcsúcsba kaptuk. Valamennyi immunológiai aktivitást mutatott, adszorpciót 280 nm-en és Protein A*-val kimutatható volt. Valamennyi csúcs élesen elvált egymástól ás ezeket izoláltuk.
8. példa
Humán szérum szétválasztása
Humán szérum szétválasztását dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfia alkalmazásával végeztük a Handbook of Experimental Immunology (D.
M. Weir, Md. Blackwell Scientific Publications, Oxford, London, 1973. 2. kiadás) eljárás szerint. A kromatográfia ioncserén alapszik, cellulóz adszorbensen és 5,7 pH-értékű, 0,02 M foszfát-pufferral végzett grádiens-eluálással.
A 10 mm belső átmérőjű oszlopot megtöltjük 3 g DEAE DE-52 (védjegyzett Whatman gyártmány) adszorbenssel és 2,5 ml/perc áramlási sebesség mellett 8 pH-értékű foszfát-pufferral mossuk. Λ grádicnst két tartállyal hozzuk létre, 40 ntl S pll-értékű foszfát-puffért és 60 ml 5,7 pH-értékű foszfát-puffért használva. 3 ml humán szérumot választottunk szét, 1,5 ml-es frakciókat szedve, amelyek proteintartalmát a 280 nm-en mért optikai sűrűség (O.D.) alapján állapítottunk meg. Az eredményeket a 7. táblázat szemlélteti.
-917
196 915
7. táblázat /hintán szérum szétválasztása (optikai sűrűség 280 nm-en)
Frakció száma O.D. Frakció száma O.D. Frakció száma O.D.
1 0,0017 13 0,052 25 0,06
2 1,3 14 0,061 26 0,026
3 1,3 15 0,102 27 0,008
4 1,3 16 28 0,004
5 0,554 17 0,187 29 0,011
6 0,262 18 0,355 30 0,003
7 0,135 19 0,379 31 0,008
8 0,082 20 0,361 32 0,015
9 0,067 21 0,313 33 0,016
10 0,064 22 0,233 34 0,011
11 0,055 23 0,156 35 0,005
12 0,052 24 0,098 36 0,006
Amint az a 7. táblázat eredményeiből látható, a dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfiával kapott szétválasztás a szétválasztott humán szérum hagyományos képét mutatja két főcsúccsal (IgG, albuminok). A szétválasztás rövid idő alatt végbement.
9. példa
Ebben a példában a dinamikus-oszlopos folyadékkromatográfiát affínitás-kromatográfiához alkalmaztuk nyúl IgG izolálására, ligandumként SEPIIAROSE-4B (védjegyzctt Pharmacia gyártmány) — antitestet használva. Az antitest kecskében termelt anti nyúl szérum.
SEPHAROSE-4B-antitest: az antitestet a SEPHAROSE-4B adszorbenshez (védjcgyzctt Pharmacia gyártmány) kapcsoljuk, Axel Porath és munkatársai: Natúré, 214 (1967) instrukciói szerint g SEPHAR0SE-4B 50% 30 mg kecske-anti nyúl szérum kötés
Dinamikus oszlop: 6 mm belső átmérőjű üvegoszlop, töltve SEPHAROSE-4B antitesttel.
Kimutatás: Közvetlenül az oszlopról, mérőcellával, 280 nm-en mért UV adszorpcióval.
Puffer: 1. Foszfát-puffer/NaCL, pH—7,8
2. Glikokoll/HCl (0,1 M), PH-2,5
Az eljárás során a következő műveleteket végeztük:
1. A SEPHAROSE-4B-t kapcsoltuk a kccskcanti nyúl szérumhoz.
2. A dinamikus oszlopba töltöttünk 3 ml SEPHAROSE-4B antitest gélt, mindkét oldalon 10
VYON (védjegyzett) szűrőrendszer (körülbelül 40 μιη-cs) közé zárva.
3. Λ töltött oszlopot 6 ml 1. púderral mostuk.
4. Az oszlopra vittünk 0,5 ml normál nyúl szérumot.
5. 37 °C-on 2 órán át inkubáltuk az oszlopot.
6. Az oszlopot az 1. pufferral eluálluk, és frakciókat szedtünk, amíg a fotométer 0,1 alatti optikai sűrűséget mutatott.
7. Az oszlopot a 2. pufferral (pH=2,5) elváltuk, és frakciókat szedtünk, amíg az optikai sűrűség 0,1-nél kisebb lett.
A példa szerinti affinitás-kromatográfia eredményét grafikusan a 13. ábra szemlélteti.
A találmány szerinti eljárás igen pontos és a hagyományos kromatográliával összehasonlítva, az alábbi előnyei vannak:
a) a hagyományos kromatográfia gravitációs áramlásával ellentétben a mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiában kifejezetten nyomást fejtünk ki az adszorbens ágyra, ami a komponensek jobb elválasztását teszi lehetővé;
b) az eljárás igen gyors, ami a rendszerben alkalmazott belső nyomásnak is következménye,
c) az eljáráshoz kevesebb eluens szükséges, mint a hagyományos kromatográfiához,
d) a mozgóágyas kromatográfiás rendszerben a belső nyomás alkalmazása lehetővé teszi, hogy kisebb szemcsenagyságú adszorbens! használjunk, mint a hagyományos kromatográfiában; ez nagyobb érzékenységet eredményez.

Claims (14)

  1. Szabadalmi igénypontok
    1. Eljárás oldatban lévő egy vagy több komponens elkülönítésére mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiás úton — az oldat szétválasztandó komponenseinek legalább egy szilárd adszorbenssel töltött, ellentétes végein be-, illetve kivezetéssel ellátott, mozgatható kromatografáló oszlop adszorbenságyán való adszorbeáltatásával;
    — a kromatografáló oszlop bevezetésének adott mennyiségű eluenssel töltött, csőszerűén kialakított, az oszloppal alakosan illeszkedő és azt befogadó tartályba való helyezésével és — a kromatografáló oszlopnak a tartályban lévő eluensen át való elmozgatásával, azzal jellemezve, hogy az eluenst a csőszerű tartályban létrejövő belső nyomás révén az adszorbenságyon keresztül kényszerítjük, és az oszlopról így eluált, legalább egy elválasztott komponenst a kromatografáló oszlop kivezetésén elvezetjük.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy két adszorbenságyat használunk, és a másik adszorbensággyal a bevezetett oldatot koncentráljuk.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eluenst a tartályba vezetjük, mielőtt a tartály alját lezárva, az oszlopot lefelé kényszerítve a tartályba toljuk.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzaljellemezve, hogy a szétválasztandó komponenseket az osz-1059
    196 915 lopban lévő betétben elhelyezett adszorbenságyon adszorbcáltatjuk.
  5. 5. Mozgó-oszlopos folyadékkromatográfiás berendezés oldatban lévő egy vagy több komponens elkülönítésére, amelynek eluenst befogadó tartálya és a tartályban elmozgatható, alsó végén határolóelemmel ellátott, adszorbcnst tartalmazó üreges oszlopa van, azzal jellemezve, hogy az eluenst (4) befogadó, csőszerűén kialakított, egyik végén zárt vagy záróeszközzel ellátott tartálya (1), továbbá a tartály (1) belső falához alakosan illeszkedő, ellentétes végein be-, illetve kivezető nyílással (10) és célszerűen felső végén záróelemmel (2) ellátott, a tartályban (1) dugattyúszerűen elmozgatható, két határolóelem (7, 8) között adszorbenst (6) tartalmazó üreges oszlopa (5) van.
  6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a záróeszköz szelep (3).
  7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a szelep (3) többágü.
  8. 8. Áz 5—7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az oszlop (5) alsó részén a tartály (1) belső fala mentén csúszó tömítőelem (11) van.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés azzaljellemezve, hogy a tömftőclcm (11) gumi O gyűrű
  10. 10. Az 5—9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az oszlop (5) 5 azonos vagy különböző adszorbenseket (6) tartalmazó két vagy több alegységből áll.
  11. 11. Az 5—10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a felső kivezetőnyílás (10) az oszlop (5) felső határolóeleméhez θ (8) van csatlakoztatva.
  12. 12. Az 5—11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kifolyónyílás (10) az oszlop (5) felső végén elhelyezett záróelemen (2), előnyösen dugón áthaladó cső.
  13. 13. Az 5—12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az eluenset (4) tartalmazó tartály (1) van a mozgó-oszlophoz kapcsolva.
  14. 14. Az 5—13. igénypontok bármelyike szerinti 20 berendezés, azzal jellemezve, hogy a tartály (1) alja zárt.
HU832861A 1982-08-15 1983-08-15 Method and apparatus for separating one or more component being in solution by chromatography HU196915B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL66551A IL66551A (en) 1982-08-15 1982-08-15 Method for moving-bed chromatography and device therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU196915B true HU196915B (en) 1989-02-28

Family

ID=11053696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU832861A HU196915B (en) 1982-08-15 1983-08-15 Method and apparatus for separating one or more component being in solution by chromatography

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4510058A (hu)
JP (1) JPS6035257A (hu)
AR (1) AR242909A1 (hu)
AT (1) AT394454B (hu)
AU (1) AU568462B2 (hu)
BE (1) BE897508A (hu)
CA (1) CA1214398A (hu)
CH (1) CH662062A5 (hu)
DE (1) DE3329288C2 (hu)
ES (1) ES524934A0 (hu)
FR (1) FR2532055B1 (hu)
GB (1) GB2125312B (hu)
HU (1) HU196915B (hu)
IL (1) IL66551A (hu)
IT (1) IT1194356B (hu)
NL (1) NL8302726A (hu)
SE (1) SE457606B (hu)
ZA (1) ZA835712B (hu)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3606474A1 (de) * 1986-02-28 1987-09-17 Merck Patent Gmbh Chromatographievorsaeule
US4800020A (en) * 1987-05-21 1989-01-24 Xydex Corporation Piston filtering device
US4857187A (en) * 1987-09-28 1989-08-15 The Government Of The U.S. As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Multistage mixer-settler centrifuge
US4892654A (en) * 1989-03-15 1990-01-09 Nickerson Mark A Trapping assembly
DE69124556T2 (de) * 1990-09-11 1997-09-11 Prince Technologies B V Verfahren und Vorrichtung zur Einführung mindestens eines Flüssigkeitsvolumens in eine Röhre, insbesondere für kapillare Elektrophoresesysteme und Verfahren und Vorrichtung zur Trennung und/oder Analyse eines fluiden Materials
DE4112239C1 (en) * 1991-04-15 1992-07-30 Stroehlein Gmbh & Co, 4044 Kaarst, De Detection and absorption of organically bound halogen(s) in aq. specimens - by passing soln. via 2 adsorption columns of active carbon@ in series, burning resulting moist carbon in oxygen@ flow and detecting by coulometry
SE468036B (sv) * 1991-05-08 1992-10-26 Peter Baeckstroem Kolonn foer separation av substansblandningar med ett vaetskemedium
WO1998022212A1 (en) * 1996-11-18 1998-05-28 Pharmaceutical Technology Ltd. Method and apparatus for use in solid-phase physical, chemical, biological and biochemical techniques
EP0977031B1 (en) * 1997-04-15 2009-04-29 Hideyuki Nishizawa Solid-liquid countercurrent extraction continuously separating apparatus
JP2002511147A (ja) * 1997-06-27 2002-04-09 ライフ テクノロジーズ インク. 生体分子の濃縮および精製のための一工程装置および方法
GB2350071A (en) 1999-05-20 2000-11-22 Euroflow Chromatography column
CA2419714A1 (en) * 1999-08-05 2001-02-15 Brian William King Direct aspiration-reaction and injection device and methods of use
US20020110495A1 (en) * 2001-01-05 2002-08-15 Denis Hunt Devices and methods for purification
SE0104412D0 (sv) * 2001-12-21 2001-12-21 Trikonex Ab Flash chromatographic method
US7582482B2 (en) * 2002-09-03 2009-09-01 Dionex Corporation Continuous ion species removal device and method
JP4207782B2 (ja) * 2004-01-06 2009-01-14 株式会社島津製作所 液体クロマトグラフの分画装置
CN1314473C (zh) * 2004-07-16 2007-05-09 大连大学 凝胶柱装柱方法
TWI247084B (en) * 2004-12-17 2006-01-11 Ind Tech Res Inst Filter column module
US7790117B2 (en) 2008-03-21 2010-09-07 Scientific Plastic Products, Inc. Filter vial
EP2654957B1 (en) * 2010-12-21 2019-07-17 GE Healthcare UK Limited Filtration apparatus
US8322539B1 (en) * 2012-03-02 2012-12-04 Scientific Plastic Products, Inc. Filter vial
WO2013170256A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Cornell University Multiplexed microcolumn devices and processes for selection of nucleic acid aptamers
US9803192B2 (en) * 2013-10-04 2017-10-31 Cornell University Programmable and reconfigurable microcolumn affinity chromatography device, system, and methods of use thereof
US11543334B2 (en) * 2018-05-22 2023-01-03 Orange Photonics, Inc. Isolation and analysis of terpenes
WO2020022226A1 (ja) * 2018-07-23 2020-01-30 ジーエルサイエンス株式会社 カラムハードウェア及び分離カラム並びにそれらの製造方法
WO2020073136A1 (en) * 2018-10-11 2020-04-16 Polyanalytik Inc. Chromatography column with dual-purpose valve assembly
CN110393947B (zh) * 2019-09-04 2024-03-26 广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所) 一种层析柱装置和层析柱的制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB707950A (en) * 1951-10-02 1954-04-28 Commw Scient Ind Res Org Improved partition adsorbent and a method for its use
GB887293A (en) * 1959-02-17 1962-01-17 Mine Safety Appliances Co Method and apparatus for separation of components of a gaseous mixture
NL300416A (hu) * 1962-11-23
GB1148661A (en) * 1965-05-11 1969-04-16 Victor Pretorius Improvements relating to chromatography
US3483986A (en) * 1966-07-25 1969-12-16 Alfred G Wright Apparatus for performing scientific experiments
CA947997A (en) * 1970-12-07 1974-05-28 Charles J. Filz Centrifugal chromatography apparatus and system
FR2219797B1 (hu) * 1973-03-01 1978-03-03 Roussel Uclaf
FR2250556A1 (en) * 1973-11-13 1975-06-06 Verre Labo Mula Chromatography column comprising fixed and movable pistons - carrying filter and diffuser
US4270921A (en) * 1979-09-24 1981-06-02 Graas Joseph E Microchromatographic device and method for rapid determination of a desired substance
IL60645A (en) * 1980-07-21 1984-02-29 Cais Michael Method and device for mass transfer and separation through selective barriers

Also Published As

Publication number Publication date
SE8304349D0 (sv) 1983-08-10
SE8304349L (sv) 1984-02-16
DE3329288C2 (de) 1995-08-10
IL66551A (en) 1985-11-29
IL66551A0 (en) 1982-12-31
ZA835712B (en) 1984-04-25
ES8507354A1 (es) 1985-09-01
JPS6035257A (ja) 1985-02-23
BE897508A (fr) 1983-12-01
NL8302726A (nl) 1984-03-01
GB2125312A (en) 1984-03-07
AU1795583A (en) 1984-02-16
IT1194356B (it) 1988-09-22
AU568462B2 (en) 1987-12-24
CH662062A5 (de) 1987-09-15
SE457606B (sv) 1989-01-16
IT8322354A1 (it) 1985-01-29
DE3329288A1 (de) 1984-02-16
GB8321305D0 (en) 1983-09-07
CA1214398A (en) 1986-11-25
FR2532055A1 (fr) 1984-02-24
AR242909A1 (es) 1993-06-30
GB2125312B (en) 1987-03-18
ES524934A0 (es) 1985-09-01
AT394454B (de) 1992-04-10
US4510058A (en) 1985-04-09
FR2532055B1 (fr) 1988-12-02
JPH0441304B2 (hu) 1992-07-07
ATA291983A (de) 1991-09-15
IT8322354A0 (it) 1983-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU196915B (en) Method and apparatus for separating one or more component being in solution by chromatography
Weston et al. High performance liquid chromatography & capillary electrophoresis: principles and practices
Masqué et al. New polymeric and other types of sorbents for solid-phase extraction of polar organic micropollutants from environmental water
US4915843A (en) Continuous displacement chromatographic method
Moors et al. Analyte isolation by solid phase extraction (SPE) on silica-bonded phases: classification and recommended practices (Technical Report)
US5306426A (en) Method for detecting trace contaminants
Brown et al. Advances in Chromatography: Volume 41
Pichon et al. On-line preconcentration and liquid chromatographic analysis of phenylurea pesticides in environmental water using a silica-based immunosorbent
Kirkland Columns for modern analytical liquid chromatography
CN101549217A (zh) 生物体液样品中的药物提取装置与方法
US5084169A (en) Stationary magnetically stabilized fluidized bed for protein separation and purification
US5110624A (en) Method for preparing magnetizable porous particles
Badri et al. A review on columns used in chromatography
Chartier et al. Improved hydrocarbon group resolution of olefinic gasolines by adsorption and charge-transfer high-performance liquid chromatography
US5130027A (en) Stationary magnetically stabilized fluidized bed for protein separation and purification
Imai et al. On-line sample enrichment and cleanup for high performance liquid chromatography with column switching technique a review
Lensmeyer Solid-phase extraction disks: Second-generation technology for drug extractions
Esser et al. Reversed-phase packings for the separation of peptides and proteins by means of gradient elution high-performance liquid chromatography
Singh Chromatography
Bélanger et al. Chromatography: principles and applications
Buszewski et al. Sorbent Selection for Solid-Phase Extraction
Younes et al. Normal-phase and polar organic solvents chromatography
Li et al. Liquid Chromatography
Huck et al. Sample preparation techniques for mass spectrometry in proteomics using recently developed highly selective materials
Dieterle et al. Preparative liquid-chromatographic methods in drug metabolism studies

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee