NO176196B - Anordning og fremgangsmåte for å gjöre substansflekker på sjiktkromatogrammer synlige - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for å gjøre substansflekker på sjiktkromatogrammer synlige, samt anvendelse av anordningen.

Sjiktkromatografien er en vidt utbredt metode til ana-lytisk og preparativ adskillelse av komplekse stoff-blandinger. Med sjiktkromatografi i denne oppfinnelsens betydning forstås alle kromatgrafiske metoder, hvorved den stasjonære fasen har en i alt vesentlig todimensjonal geo-metri. Ved sjiktkromatografi dreier det seg om en fysikalsk kjemisk adskillelsesfremgangsmåte, hvorved separasjonssjiktet (den stasjonære fasen) som for det meste består av et fin-kornet materiale, befinner seg på en flateformet bærer. Denne bæreren er vanligvis en glassplate eller en folie som består av aluminium eller polyamid.

Den stoffblandingen som skal separeres blir i oppløst form påsatt punktvis eller i stripeform på platens ene ende, den såkalte startsiden, og platen deretter på vanlig måte plassert i et spesielt tettsluttende kammer med startsiden i et egnet strømningsmiddel (den mobile fasen). Dette strøm-ningsmiddelet brer seg ved kapilarkrefter ut i fra startsiden i retning mot den andre platesiden. De påsatte stoffkomponentene blir derved medbragt en strekning som er karakteri-stisk for hvert stoff under de aktuelle betingelsene. Jo lavere stoffets affinitet er til den stasjonære fasen, jo større er den strekningen på platen som det blir bragt med av den mobile fasen. Etter denne såkalte utviklingsprosessen blir platen tørket, og flekkene av de enkelte stoffkomponentene markert. Dette er enkelt når stoffkomponentene har en egen farge. Da dette imidlertid bare svært sjeldent er tilfelle, må man ved spesielle metoder sørge for at substansflekkene blir overført i en f.eks. farget eller fluorescerende form, eller på en eller annen måte adskiller seg fra den stasjonære fasens vanlige overflate.

Metoden med tilsetning av en såkalt fluorescensindikator til den stasjonære fasen er vidt utbredt. Denne fluorescensen blir synliggjort ved bestårling med UV-lys av egnet bølgelengde. Når substansen har den egenskapen at den ut-slukker denne fluorescensen, kan man se substansflekkene som mørke flater på lys bakgrunn.

Da imidlertid ikke på langt nær alle substanser er i stand til å utslukke indikatorens fluorescens, spiller over-føringen av substansflekkene til fargede eller fluorescerende forbindelser en minst like så stor rolle. Herfor blir kro-motografiplaten etter gjennomført fremkalling besprøytet med reagenset eller dykket ned i en løsning av reagenset.

Fremfor alt er sprøytemetoden problematisk da det ofte må arbeides med giftige eller etsende substanser, og en for-urensning av operatøren, henholdsvis laboratorieapparaturen kan ikke helt unngås. En ytterligere ulempe er det at det ikke er så lett å besprøyte hele platen jevnt med reagenset, og at den kvantitative vurderingen av kromatogrammene derfor blir påvirket. Neddykkingsmetoden har den ulempen at det må arbeides med relativt store mengder av reagensløsning, og at det etter flere gangers bruk er fare for at løsningen blir utarmet på reagens.

Det er en oppgave for denne oppfinnelse å fremskaffe en mulighet for å synliggjøre substansflekker på fremkalte kromatografiplater, og som ikke er beheftet med ulempene ved de ovenfor beskrevne metodene, og som også greier seg uten påsprøytning av giftige eller etsende substanser og med en forholdsvis liten reagensmengde, og som allikevel gjør det mulig å bringe hele flaten av den stasjonære fasen jevnt i berøring med reagenset.

Denne oppgaven løses ifølge oppfinnelsen på overraskende måte ved en i det minste ett-sjiktet folie, som i det minste har ett sjikt som inneholder ett eller flere reagenser for å gjøre substansflekkene synlige, og at den kan festes på overflaten av sjiktkromtatogrammet.

I løpet av anvendelsen blir folien med den stasjonære fasen, eventuelt under anvendelse av trykk og varme, bragt i flatemessig kontakt. Pr. diffusjon kan nå reagenset fra folien vandre inn i den stasjonære fasen og der bevirke den karakteristiske fargereaksjonen. Det omvendte tilfelle er også mulig, nemlig at de substansene som skal gjøres synlige ved hjelp av diffusjon kommer inn i anordningen, og at fargereaksjonen finner sted der. Ganske sikkert vil man også finne slike tilfeller hvor begge reaksjonene foregår parallelt.

For festing av anordningen på overflaten av kromato-grafiplatens stasjonære fase består sjiktet som ved anvendelse har kontakt med den stasjonære fasens overflate, i det minste enten av et klebelim, et varmsmeltelim eller er plastisk respektive termoplastisk. Anordningen kan i sin enkleste utførelsesform bestå av ett sjikt.

I samsvar med en foretrukket utførelsesform ifølge oppfinnelsen, er folien imidlertid flersjiktet og består av et laminat av en bærerfolie og i det minste ett ytterligere foliesjikt. I dette tilfelle er bærerfolien reagensfri; reagensene inneholdes i den eller de ytterligere sjiktene som er forbundet med bærerfolien.

Folien ifølge oppfinnelsen er fleksibel og fortrinnsvis også tøyelig, og naturligvis må i det minste de delene av anordningen som etter anvendelsen blir tilbake på kromatografiplaten, være gjennomsiktige.

Som materialer for de reagensholdige foliene respektive foliesjiktene kommer alle med reagensene forlikelige folie-dannende polymerer, klebelimformuleringer, varmsmeltemasser, termoplaster og elastomerer i betraktning.

Eksempelvis kan nevnes formuleringer på basis av kautschuk, polyisobutylen, polyetylen, polypropylen, poly-akrylsyrederivater, polyuretaner, polyvinylacetater og deres delvis forsåpte derivater, polyvinylalkoholer, polysilok-saner, polyamider, blokkpolymerer av styren og en annen ali-fatisk olefinkomponent og kopolymerer av etylen, vinylacetat og akrylsyrederivater.

For beskyttelse av det reagensholdige sjiktet kan dette, spesielt for problemfri lagring av folien, belegges med en beskyttelsesfolie, som naturligvis må fjernes før benyttelse. For det tilfelle at folien etter fremstillingen blir opp-viklet i form av en rull og lagret, kan den ikke-klebende oversiden av bærerfolien selv overta funksjonen som be-skyttelsesf olie .

Dersom foliesjiktet som ved bruk har umiddelbar kontakt med overflaten av sjiktkromatogrammet er selvklebende, må denne beskyttelsesfolien naturligvis gjøres avtagbar, som f.eks. ved en silikonbehandling. Andre avtagbare be- skyttelsessjikt er f.eks. av polytetrafluoretylen, behandlet papir, cellofan og lignende.

Bærerfolien og beskyttelsesfolien kan bestå av fleksibelt eller ikke-fleksibelt materiale og være oppbygget med ett eller flere sjikt. Substanser som kan anvendes til dens fremstilling er polymere substanser, som f.eks. polyetylen, polypropylen, polyvinylklorid, polyester, polyakrylsyre-derivater og polyamid. Som ytterligere materialer kan også anvendes metallfolier, som f.eks. aluminiumfolie, alene eller besjiktet med et polymert substrat.

Reagenset eller reagensene kan inneholdes i et enkelt sjikt, det er imidlertid også mulig at den reagensholdige delen av folien også er oppbygget med flere sjikt, og at for-skjelligartede reagenser inneholdes i de enkelte sjiktene. Dette er hensiktsmessig når det er forlikelighetsproblemer mellom de enkelte reagensene eller de skal bringes til å virke etter hverandre. Skulle det siste være nødvendig så kan også anvendes to folier ifølge oppfinnelsen etter hverandre. Dertil må naturligvis, dersom den er tilstede, bærerfolien i den først pålagte anordningen bli fjernet, dersom den ikke er gjennomsiktig og gjennomtrengelig for reagensene i den andre anordningen. Bare i dette tilfellet er det også meningsfylt å fjerne bærerfolien i den først påførte anordningen, når det derved frilagte foliesjiktet er selvklebende.

Selve reagensene kan innarbeides i foliene i forskjellig form. De kan f.eks. foreligge molekylardisperst løst, krystallinsk eller mikroinnkapslet. Ved flere reagenser ved siden av hverandre kan disse også være innarbeidet i forskjellig form.

Anordningen ifølge oppfinnelsen anvendes for å gjøre substansflekker på sjiktkromatogrammer synlige, idet den bringes i kontakt med overflaten av den stasjonære fasen i sjiktkromatogrammet, eventuelt under anvendelse av trykk og varme.

Trykk og varme begunstiger - også når anordningen er selvklebende utrustet - den intime kontakten med den stasjonære fasen, og varmen fører i de fleste tilfellene til en akselerert fargereaksjon.

Oppfinnelsen belyses i det følgende ved hjelp av figurene 1 til 3 såvel som eksemplene: Figur 1 fremstiller den enkleste utførelsesformen av oppfinnelsen, en ett-sjiktet reagensholdig folie. Figur 2 fremstiller en foretrukket flersjiktig folie. Figur 3 fremviser en foretrukket to-sjiktig folie oppbygget av bærer og klebende reagensholdig sjikt ifølge oppfinnelsen .

I figur 1 inneholder den termoplastiske folien (11) de for synliggjøring av substansflekkene nødvendige reagensene (12) i jevn fordeling. Ved bruk legges folien på den fremkalte og tørkede kromatografiplaten, f.eks. en tynnsjikt-plate, og forbindelsen tynnsjiktplate/folie blir oppvarmet. Selve tynnsjiktplaten består av bærerplaten eller bærerfolien for den stasjonære fasen (14) og selve den stasjonære fasen (15). Ved smelting respektive mykning forbinder folien seg med den stajsonære fasen (15), og reagensene som inneholdes i denne kommer ved hjelp av diffusjon til substansflekkene i den stasjonære fasen. Som allerede tidligere nevnt kan imidlertid også de substansene som skal gjøres synlige diffundere inn i folien, og således kan også fargen dannes i folien.

Den i figur 2 viste foretrukne utførelsesformen består av en bærerfolie (21) , den egentlige reagensfolien (22), som fortrinnsvis er enten plastisk, termoplastisk eller smeltbar, og en ytterligere beskyttelsesfolie (23), som blir fjernet før bruk.

Dersom det ble anvendt en silikonisert bærerfolie, blir den fjernet etter bruk og behøver derfor ikke nødvendigvis være gjennomsiktig. I en spesielt foretrukket utførelse er det reagensholdige sjiktet som kommer i kontakt med den stasjonære fasen i kromatografiplaten, en varmsmeltemasse, da kontakten til den stasjonære fasen og de substansene som befinner seg i denne og som skal gjøres synlige, da er spesielt intensiv. Den stasjonære fasen gjennomtrenges da på en viss måte av reagenssjiktet.

I figur 3 overtar oversiden av bærerfolien selv funksjonen som beskyttelsesfolie.

Eksempel 1

Ikke-selvklebende anordning for å gjøre aminosyrer og aminosukkere synlige

107 g etylen/vinylacetatkopolymer (20% i diklormetan)

(Evatane 33.400, firma ATOCHEM)

17,2 g parafin (flytepunkt 51-53°C)

(25% i heksan)

1 g ninhydrin eller isatin (løst i så lite som mulig

metyletylketon)

blir blandet sammen, homogenisert og påført som en 100fim tykk film på en silikonisert 100 fim polyesterfolie, og tørket i 15 minutter ved 50°C. For oppbevaring blir reagenssjiktet belagt med en ytterligere polyesterfolie som beskyttelsesfolie, som helst skal være mer silikonisert enn bærerfolien.

Anordningen blir anvendt som følger: For bruk blir passende stykker lagt på den DC-platen som skal konserveres, og presset på denne ved ca. 80°C (på varm plate eller tørke-skap) . Etter smeltingen (ca. 3 0 sekunder på en varm plate) kjøler man av, og den silikoniserte polyesterfolien blir fjernet.

Fargen på substansflekkene blir synlig ved ca. 80°C etter 10-20 sekunder.

Eksempel 2

Selvklebende anordning for å gjøre aminosyrer og aminosukkere synlige

33 g polyisobutylen (viskositet 10,9 Pa<*>s, 20°C) ;(f.eks. Oppanol B100, firma BASF) 20% i bensin ;66 g polyisobutylen (viskositet 25 Pa<*>s, 20°C)

(f.eks. Oppanol B3, firma BASF) 20% i bensin

0,25 g ninhydrin i 10 ml diklormetan

blir blandet sammen, homogenisert og utstrøket som 100fim tykk film på en 100fim tykk silikonisert polyesterf olie, og tørket i 15 minutter ved 50°C.

Deretter påkasjeres en 10fim tykk gjennomsiktig polyesterfolie. For bruk blir den 100fim silikoniserte polyester f olien trukket av fra et passende stykke, og reagenssjiktet påklebet på den fremkalte og tørkede DC-platen. Etter kort oppvarming blir substansflekkene synlige i sine karakteristiske farger.

Eksempel 3

Anordning for påvisning av basiske substanser

107 g etylen/vinylacetat-kopolymer

(Evatane 33.400, firma ATOCHEM)

43 g parafin (fp.: 51-53°C)

0,2 g metylrødt

blir sammensmeltet, og med denne massen blir en silikonsiert 100fim tykk polyesterf olie belagt med et sjikt på 100 fim tykkelse. For anvendelse legges passende stykker på den DC-platen som skal konserveres, og presses fast ved ca. 100°C (på varmeplate eller i tørkeskap). Etter smeltingen (ca. 1 minutt på en varmeplate) kjøler man av, og fjerner den silikoniserte polyesterfolien. Substansflekkene har en gul farge på dyp rød bakgrunn.

Eksempel 4

Anordning for å gjøre tungmetallkationer synlige

100 g polyakrylatklebemiddel (40%)

f.eks. Durotak 280-2516, firma National Starch 1,5 g trietanolamin

1 g tioacetamid

blir sammenblandet, homogenisert, påført som 100fim tykk film på en silikonisert 100fim polyesterf olie og tørket i 15 minutter ved 50 °C. Deretter belegges filmen med en 10fim tykk, ikke-silikonisert og gjennomsiktig polyesterfolie. Videre går man frem som i eksempel 3.

Eksempel 5

Anordning for å gjøre toverdige kationer synlige

100 g polyakrylatklebemiddel (40%)

f.eks. Durotak 280-2516, firma Nationl Starch polyakrylatpolymer med basiske grupper, f.eks. 2 0 g eudragitt E 100, (firma Ro"hm Pharma), 40 % i eddiksyreester

0,1 g alizarin S

blir sammenblandet, homogenisert og påført som 100/im tykk film på en silikonisert 100/im polyesterf olie, og tørket i 15 minutter ved 50 °C. Deretter belegges filmen med en 10/im tykk ikke-silikonisert og gjennomsiktig polyesterfolie. Videre går man frem som i eksempel 3.

Claims (12)

1. Anordning for å gjøre substansflekker på sjiktkromatogrammer synlige, karakterisert vedat den har en folie bestående av i det minste ett sjikt, og som inneholder én eller flere reagenser for å gjøre substansflekkene synlige, og at den kan festes på overflaten av sjiktkromatogrammet.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert vedat den er et laminat av en i det minste ett-sjikts bærerfolie og i det minste ett ytterligere sjikt.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert vedat reagenset eller reagensene inneholdes i ett av de ytterligere foliesjiktene, og at bærerfolien er reagensfri.

4. Anordning ifølge kravene 1 til 3,karakterisert vedat i det minste ett av de ytterligere sjiktene er selvklebende.

5. Anordning ifølge kravene 1 til 3,karakterisert vedat i det minste ett av de ytterligere sjiktene inneholder en varmsmeltemasse eller består derav.

6. Anordning ifølge kravene 1 til3,karakterisert vedat i det minste ett av de ytterligere sjiktene er termoplastisk.

7. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat bærerfolien består av et polymermateriale som f.eks. polyetylen, polypropylen, polyamid, polyvinylklorid, polyvinylacetat, polyuretan, poly-vinylalkohol, polyester, polysiloksan, polyakrylat, polyisobutylen, polystyren eller blokk-, henholdsvis kopolymerer av de tidligere nevnte monomerene som ligger til grunn for poly-merene, eller av metall, fortrinnsvis aluminium som eventuelt er besjiktet med en polymer.

8. Anordning ifølge kravene 1 til 3,karakterisert vedat i det minste ett reagens foreligger i mikroinnkapslet form.

9. Anordning ifølge kravene 1 til 3,karakterisert vedat forskjellige reagenser sitter i forskjellige sjikt.

10. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den siden som kommer i berøring med sjiktkromatogrammet, er utstyrt med en i det minste ett-sjiktet beskyttelsesfolie som kan fjernes igjen.

11. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat bærerfolien kan fj ernes.

12. Anvendelse av anordningen for å gjøre substansflekker på sjiktkromatogrammer synlige, idet en anordning ifølge ett av kravene 1 til 11 blir plassert på sjiktkromatogrammet, og at forbindelsen av sjiktkromatogram og anordning blir fremstilt eventuelt under anvendelse av trykk og/eller varme.