HU201155B - Fluorimetric laser detector - Google Patents

Description

A találmány tárgya fluorimetrikus lézerdetektor mikro-oszlopkromatográfiához, amelyet csekély mennyiségű fluoreszcens folyadékok vizsgálatához, például mikrooszlopos folyadékkromatográfokban lehet alkalmazni.

Ismeretes egy olyan fluorimetrikus lézerdetektor, mely egymással optikailag csatolt elemeket tartalmaz, melyek a következők: egy lézer, egy fókuszáló berendezés a lézersugárhoz, egy átfolyás-küvetta és egy fluoreszcens sugárzásérzékelő. A Chem. Pharm. Bull, 1980, 28. N 4, 1337-1339. oldalakon ismertetett átfolyás-küvetta egy 1,5 mm-es átmérőjű kvarccsőből áll, amelyhez a vizsgálandó folyadék hozzávezetésére szolgáló, 0,5 mm-es belső átmérőjű cső van merőlegesen hozzáhegesztve. A küvetta felső homlokfelületébe egy száloptikai fémvezető van bevezetve, amelynek végéhez egy fókuszáló lencse van hozzáragasztva, amely a lézersugár fókuszáló berendezését képezi. A lencse valamivel magasabban van elrendezve, mint a cső kötési helye, és a lézersugárzás divergenciája a fényvezető után 5 x I0~* Gy-re csökken. A fluoreszcens gerjesztés a vizsgálandó folyadéknak a kisebb átmérőjű csőből a nagyobb átmérőjű csőbe történő átfutásának tartományában történik. A fluoreszcens sugárzást egy 0,4-0,7 mm-es blendével gyűjtik össze, mely a folyadék-bevezető csővel azonos tengelyen van elrendezve.

A szóbanforgó szerkezeti kialakításnál hátrányos, hogy a kromatográfiai frakcióknak a kisebb átmérőjű csőből a nagyobb átmérőjű (1,5 mm-es) csőhöz való derékszögű átmeneténél a kromatográfiai frakciók erős elmosódása következtében kicsi az érzékenység és a felbontóképesség.

A találmány célja a mikrooszlopos kromatográfiában használt detektor felbontásának és érzékenységének növelése.

A kitűzött célt olyan fluorimetrikus lézerdetektor kialakításával értük el, mely a következő, egymással optikailag csatolt elemekből áll: egy lézerből, egy hengeres teleszkópból, egy beállítható blendéből, egy küvettából, egy fénycsapdából, melyek közös optikai tengely mentén vannak elrendezve, és egy fluoreszcens sugárzás-érzékelőből.

A találmány szerinti megoldás lényege, hogy a detektor érzékenyéségnek és felbontásának növelése érdekében a lézersugárzás-fókuszáló berendezés hengeres teleszkóp formájában van kialakítva, és a hengeres teleszkóp, valamint a derékszögű kvarcküvetta között egy beállítható blende helyezkedik el, mely négyszögletes trapéz formájában van kialakítva és a lézersugárzás irányára merőlegesen elhelyezkedő síkban elcsúsztathatóan van elrendezve, és a trapéz alapján lévő él a derékszögű kvarcküvetta falával párhuzamosan fekszik.

Az 1. ábrán egy találmány szerinti berendezés optikai elrendezése, a 2. ábrán egy küvetta és egy blende látható.

Az elrendezés az alábbi, egymással optikailag csatolt elemekből áll: egy I lézerből, egy 2 hengeres teleszkópból, egy 3 beállítható blendéből, egy 4 derékszögű kvarcküvettából. mely egy. a vizsgálandó folyadék átfolyására szolgáló belső csatornával van ellátva, továbbá egy 5 fénycsapdából, melyek közös optikai tengelyen helyezkednek el. és egy 6 fluoreszcens sugárzás-érzékelőből, mely utóbbi a 4 de1 rékszögű kvarcküvettának a közös optikai tengelyre merőleges tengelye mentén van elhelyezve.

A kromatográf oszlop egy csavarmenetes kötés segítségével a 4 derékszögű kvarcküvetta bemenő oldali homlokoldalával van összekötve, mely egy rögzítő-, illetve tartóelemmel van ellátva. A 4 derékszögű kvarcküvetta és a mikrooszlop között egy szűrő van elrendezve.

A detektor a következőképpen működik.

A lézersugárzást a 2 hengeres teleszkóp segítségével egy függőleges csíkká alakítjuk át, amelynek szélessége egyenlő a vizsgálandó folyadék átfolyására szolgáló csatornáéval. A lézersugárzás csík hosszúságát a detektor 4 derékszögű kvarcküvettája előtt elrendezett 3 beállítható blende segítségével szabályozzuk. A továbbiakban a lézersugárzás keresztülhalad a 4 derékszögű kvarcküvettán, a vizsgálandó folyadék oszlopán és az 5 fénycsapdában kioltjuk. A fluoreszcens sugárzást egy objektív segítségével, egy a gerjesztésre merőlegesen fekvő síkban gyűjtik össze.

A 3 beállítható blende egy négyszögletes trapéz formájában oly módon van elrendezve, hogy annak az alapra merőlegesen álló éle a küvettafallal párhuzamosan helyezkedik el. A 3 beállítható blende fent említett elrendezése biztosítja a vizsgálandó folyadék oszlopában egy fluoreszcencia gerjesztését közvetlenül annak a kromatográf oszlopból való kilépése után, ezáltal a detektornak a folyadékot vezető térfogatát az oszlophoz képest minimálisra csökkentjük. A 3 beállítható blendének a vízszintes síkban történő elcsúsztatása lehetővé teszi, hogy a lézersugárzással gerjesztett folyadékoszlop magasságát meghatározott határok között fokozatmentesen tudjuk változtatni.

A találmány szerinti konstrukció előnye az ismert detektorokhoz képest a mintegy két nagyságrenddel megnövelt érzékenységben és az 1,5-2-szeresen megnövelt felbontóképességben van.

Példa

A detektor mérőküvettája egy 4 derékszögű kvarcküvetta, mely a lézersugárzás hatására nem bocsát ki fényt. A 4 derékszögű kvarcküvetta külső méretei 4 x 10 x 20 mm, a belső csatorna 0,5 x 0.5 mm nagyságú. A 2 hengeres teleszkóp lehetővé teszi a lézersugárzásnak egy 0,5 x 7 mm-es nagyságú csík formájában történő előállítását. Annak érdekében, hogy egy szigorúan négyszögletes formájú és egyenletes teljesítményeloszlású lézersugárzást állítsunk elő a felületen, a 3 beállítható blende a csík maximális hosszúságát 6 mm-re korlátozza, a csík minimális hosszúsága pedig 1 mm. A detektálandó mennyiséget tehát fokozatmentesen lehet szabályozni 0,25 és 1,5 μΐ között. A detektor térfogata az oszlophoz képest maximálisan 0.05 μΐ-t tesz ki. A fluoreszcens sugárzást 325 nm hullámhosszúsággal gerjesztjük és 550 nm-es hullámhosszúsággal regisztráljuk. A regisztráló rendszer olyan üzemmódban működik, hogy egyelektronimpulzosokat számlál.

Ilyen körülmények között és egy 0.6 x 170 mm-es mikrooszlop alkamazásával (melynek felbontóképessége az elméleti 8 x 10·’ értékű) DNS-aminosavak detektálásánál 2 x 10^-16 mólos határérzékenységet értünk el egy kromatográfiai jelnél.

Claims (1)

1. SZABADALMI IGÉNYPONT Fluorimetrikus lézerdetektor mikrooszlopos kromatográfiához, mely a következő, egymással optikailag csatolt elemekből áll: egy lézerből, egy hengeres teleszkópból, egy beállítható blendéből, egy küvettából, egy fénycsapdából, melyek közös optikai tengely mentén vannak elrendezve, és egy fluoreszcens sugárzás-érzékelőből, azzal jellemezve, hogy a detektor érzékenységének és felbontásának növelése érdekében a lézersugárzás-fókuszáló berendezés hengeres telesz- 10 kóp (2) formájában van kialakítva, és a hengeres teleszkóp (2), valamint a derékszögű kvarcküvetta (4) között egy beállítható blende (3) helyezkedik el, mely négyszögletes trapéz formájában van kialakítva 5 és a lézersugárzás irányára merőlegesen elhelyezkedő síkban elcsúsztathatóan van elrendezve, és a trapéz alapján lévő él a derékszögű kvarcküvetta (4) falával párhuzamosan fekszik.