PL200386B1 - Sposób i komora pozioma do rozwijania elektrochromatogramów planarnych - Google Patents

Abstract

Komora posiada zestaw regulujący, zapobiegający nadmiernemu dopływowi fazy ruchomej do płytki chromatograficznej podczas procesu elektrochromatograficznego, oraz element chłodzący (11) w postaci prostopadłościanu, przy czym zestaw regulujący składa się z płytki (6) ograniczającej pokrytej materiałem porowatym (7) lub elastycznym i płytki podstawowej (8) umieszczonej w korpusie (3) komory. Sposób rozwijania elektrochromatogramów polega na tym, że płytkę chromatograficzną (5) przed zwilżeniem fazą ruchomą, impregnuje się na głębokość od 1 do 10 mm, wzdłuż równoległych brzegów do kierunku rozwijania elektrochromatogramu, roztworem substancji nie mieszającej się w fazie ruchomej, nie wykazującej efektu elektroosmotycznego lub o minimalnym efekcie elektroosmotycznym, korzystnie roztworem oleju parafinowego następnie takim samym roztworem substancji impregnuje się płytkę (6) ograniczającą wyposażoną w warstwę materiału porowatego i/lub elastycznego, usytuowaną w korpusie komory (3) przy zbiorniku (1) fazy ruchomej, po czym zaimpregnowane płytki (5, 6) dociska się odpowiednio ich warstwami, porowatą i adsorbentu, skierowanymi do siebie

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i komora do rozwijania elektrochromatogramów planarnych (cienkowarstwowych) umożliwiająca efektywne rozdzielanie substancji w warunkach elektroosmotycznego przepływu fazy ruchomej. W dotychczasowym stanie techniki występuje komora znana z opisu patentowego USA nr 6,303,029. Komora ta jest rodzajem zestawu z płytką chromatograficzną umieszczoną w pozycji zbliżonej do pionowej, zanurzoną jednym końcem w fazie ruchomej, w której jest umieszczona elektroda. Przeciwny koniec płytki jest połączony z drugą elektrodą. Po wcześniejszym zwilżeniu warstwy adsorbentu płytki chromatograficznej w roztworze fazy ruchomej do elektrod przykładane jest stałe napięcie elektryczne, które wywołuje przepływ elektroosmotyczny roztworu (fazy ruchomej) znajdującego się na płytce. Znana jest również komora, w której płytka chromatograficzna jest usytuowana poziomo, A. G. Howard, T. Shafik, F. Moffat, I. D. Wilson, J. Chromatogr. A, 844 (1999) 333, przy czym każdy z dwóch przeciwległych brzegów płytki chromatograficznej usytuowany jest nad prostopadłościennym zbiornikiem z roztworem fazy ruchomej. W zbiornikach znajdują się elektrody z metalu odpornego na korozję. Roztwór fazy ruchomej jest połączony z płytką chromatograficzną za pośrednictwem knota z bibuły. Przed przystąpieniem do wywołania przepływu elektroosmotycznego, płytka chromatograficzna jest zanurzana w roztworze fazy ruchomej i umieszczana w komorze.

Znane są inne przykłady poziomego usytuowania płytki chromatograficznej w komorze; I. Malinowska, J. K. Różyło, J. Planar Chromatogr., 11 (1999) 411. Pole elektryczne jest tu przykładane do elektrod, gdy płytka chromatograficzna jest poddawana procesowi chromatografii cienkowarstwowej. Zatem, gdy pytka jest sucha, oraz w trakcie stopniowego zwilżania jej w wyniku działania sił kapilarnych.

Znana jest również komora pozioma z opisów patentowych polskich 166345, 165698. Stanowi ją prostopadłościan z dwoma zbiornikami fazy ruchomej, zaopatrzonymi w płytki przykrywające, między którymi to zbiornikami usytuowane jest wgłębienie, a na jego brzegach umieszczona jest płytka chromatograficzna.

Znane są sposoby rozwijania elektrochromatogramów zarówno w komorach, w których płytka ustawiona jest w pozycji zbliżonej do pionowej, jak i w pozycji poziomej, polegają na wykonaniu kolejno następujących czynności: naniesieniu na pozycję startową mieszaniny rozdzielanych substancji, zwilżeniu warstwy adsorbentu poprzez zanurzenie płytki chromatograficznej w roztworze fazy ruchomej z obu stron miejsca naniesienia mieszaniny rozdzielanych substancji, umieszczeniu płytki chromatograficznej w komorze i przyłożeniu różnicy potencjałów do przeciwległych brzegów płytki, co zapoczątkowuje proces elektroosmotycznego migrowania fazy zwilżającej płytkę chromatograficzną i rozdzielanie mieszaniny substancji naniesionej na linię startową.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie konstrukcji komory poziomej do rozwijania elektrochromatogramów planarnych z zestawem regulującym dopływ fazy ruchomej do płytki chromatograficznej oraz z elementem chłodzącym.

Komora pozioma według wynalazku posiada zestaw regulujący dopływ fazy ruchomej na płytkę chromatograficzną, umocowany w korpusie komory, przy zbiorniku fazy ruchomej oraz element chłodzący w postaci prostopadłościanu, usytuowany na płytce chromatograficznej, jej płaszczyźnie bez adsorbentu. Zestaw regulujący składa się z płytki podstawowej umieszczonej na sprężynie, przymocowanej do obudowy w korpusie komory, płytki ograniczającej, usytuowanej na płytce podstawowej, przy czym płytka ograniczająca jest pokryta warstwą materiału porowatego i/lub elastycznego.

Korzystnie, gdy zestaw regulujący mocowany jest rozłącznie w korpusie komory.

Korzystnie, gdy płytka ograniczająca dopływ fazy ruchomej jest wymienna.

Korzystnie gdy płytka ograniczająca ma długość nie mniejszą od szerokości płytki chromatograficznej.

Korzystnie, gdy płytka ograniczająca posiada warstwę materiału porowatego w postaci adsorbentu lub bibuły.

Korzystnie, gdy płytka ograniczająca posiada warstwę elastyczną wykonaną z materiału chemicznie obojętnego.

Korzystnie, gdy element chłodzący w postaci prostopadłościanu ma długość nieznacznie mniejszą od długości płytki chromatograficznej i szerokość równą lub większą od szerokości płytki chromatograficznej.

PL 200 386 B1

Korzystnie, gdy element chłodzący stanowi szczelny pojemnik z cyrkulującą cieczą, włączony w obwód zamknięty z urządzeniem zewnętrznym wyposażonym w regulację temperatury.

Sposób według wynalazku polega na tym, że płytkę chromatograficzną impregnuje się przed zwilżeniem fazą ruchomą, na głębokość od 1 do 10 mm, wzdłuż równoległych brzegów do kierunku rozwijania elektrochromatogramów roztworem substancji nie mieszającej się w fazie ruchomej, nie wykazującej efektu elektroosmotycznego lub o minimalnym efekcie elektroosmotycznym, korzystnie roztworem oleju parafinowego. Tym samym roztworem substancji impregnuje się płytkę ograniczającą wyposażoną w warstwę materiału porowatego i/lub elastycznego, usytuowaną w korpusie komory przy zbiorniku fazy ruchomej. Następnie zaimpregnowane płytki dociska się odpowiednio ich warstwami porowatą i adsorbentu skierowanymi do siebie za pomocą elementu chłodzącego usytuowanego na płaszczyźnie płytki chromatograficznej bez adsorbentu, przy czym płytka ograniczająca przylega na całej szerokości płytki chromatograficznej pomiędzy strefą z naniesioną mieszaniną substancji rozdzielanych a krawędzią płytki chromatograficznej, od której migruje faza ruchoma po przyłożeniu różnicy potencjałów.

Konstrukcja komory z zestawem regulującym zapobiega nadmiernemu dopływowi fazy ruchomej na płytkę chromatograficzną uniemożliwiając rozmywanie pasm separowanych związków. Natomiast zastosowanie elementu chłodzącego zapobiega odparowaniu fazy ruchomej z warstwy adsorbentu.

Zaletą sposobu rozwijania elektrochromatogramów jest wyeliminowanie lub znaczne zredukowanie nierównomiernego migrowania stref rozdzielanych substancji. Rozwiązania te umożliwiają prowadzenie procesu w bardziej powtarzalnych warunkach, a uzyskane wyniki charakteryzują się większą efektywnością rozdzielenia mieszanin substancji i krótszym czasem prowadzenia eksperymentu.

Komora w przykładzie wykonania pokazana jest na rysunku 1 w przekroju poprzecznym. Jak przedstawiono komora posiada dwa zbiorniki 1 fazy ruchomej z płytkami 2, przykrywającymi usytuowanymi po przeciwnych stronach korpusu 3 komory, oraz wgłębienie 4 usytuowane pomiędzy zbiornikami 1. Na wspólnych brzegach zbiorników 1 fazy ruchomej i wgłębienia 4 opiera się płytka chromatograficzna 5 o wymiarach 5 cm x 10 cm z warstwą 5' adsorbentu skierowaną do dołu. Płytka 5 chromatograficzna jest ponadto umieszczona na płytce 6 ograniczającej szklanej o wymiarach 5 cm x 1 cm, która posiada warstwę 7 adsorbentu skierowaną i przylegającą do płytki chromatograficznej na całej jej szerokości, i która usytuowana jest na płytce 8 podstawowej połączonej od dołu z sprężyną 9 dociskową, przy czym sprężyna i płytka podstawowa umieszczone są w obudowie 10. Na płytce 5 chromatograficznej umieszczony jest prostopadłościenny pojemnik 11 chłodzący wypełniony cieczą, który posiada długość 90 mm i szerokość 50 mm, a jego wysokość jest równa 40 mm. Pojemnik 11 chłodzący włączony jest w obwód zamknięty z ultratermostatem 12. Komora jest zaopatrzona w płytki szklane 13 przykrywające komorę.

W zbiornikach 1 znajdują się elektrody 14 z drutu platynowego o przekroju 0,7 mm. Elektrody podłączone są do zewnętrznego zasilacza 15 i miernika 16 natężenia prądu.

Sposób według wynalazku, w przykładzie wykonania, opisany jest poniżej. Do dwóch zbiorników 1 z elektrodami platynowymi 14 w komorze do rozwijania elektrochromatogramów wprowadzono 90% roztwór acetonitrylu w buforze o pH 10. Płytkę chromatograficzną 5 o wymiarach 2 cm x 10 cm z żelem krzemionkowym pokrytym niepolarną fazą stacjonarną typu C18 impregnowano wzdłuż dwóch równoległych dłuższych brzegów na szerokości 0,5 cm roztworem 25% oleju parafinowego w acetonie. Następnie na płytkę 5 chromatograficzną naniesiono w odległości 2 cm od jednej jej krótszej krawędzi, a w równej odległości od dwóch dłuższych krawędzi, roztwór mieszaniny rozdzielanych substancji o objętości 0,5 mikrolitra za pomocą mikrostrzykawki. Po czym impregnowano tym samym roztworem oleju parafinowego warstwę adsorbentu na płytce ograniczającej 6 o wymiarach 1 cm x 2 cm. Płytkę chromatograficzną 5 zanurzono w roztworze fazy ruchomej tak, że zmoczono warstwę adsorbentu na całej płytce z wyjątkiem wąskiej 1 mm strefy w poprzek płytki z obu stron naniesionej na płytkę mieszaniny rozdzielanych substancji. Nadmiar roztworu na płytce 5 chromatograficznej usunięto za pomocą zwykłej bibuły filtracyjnej. Obie płytki, chromatograficzną 5 i ograniczającą 6, przyłożono do siebie warstwami adsorbentu 7 tak, by dłuższy brzeg płytki ograniczającej 6 był usytuowany w poprzek płytki chromatograficznej 5, a sama płytka ograniczająca 6 znajdowała się 5 mm od krawędzi płytki chromatograficznej 5 i pokrywała całą szerokość płytki chromatograficznej 5. W następnej kolejności płytkę chromatograficzną 5 z umocowaną do niej płytką ograniczającą 6 umieszczono w komorze opierając jej krawędzie na brzegach zbiorników fazy ruchomej. Płytkę 5 chromatograficzną dociśnięto do brzegów zbiorników 1 i płytki 6 ograniczającej ciężarem prostopadłościennego pojemnika 11

PL 200 386 B1 chłodzącego wypełnionego cieczą o długości 90 mm, szerokości 50 mm, i wysokości 40 mm, który to pojemnik połączony był z ultratermostatem 12. Następnie przesunięto płytki przykrywające zbiorniki eluentu do obu brzegów płytki chromatograficznej 5, w celu skontaktowania roztworu w zbiornikach fazy ruchomej z roztworem na płytce chromatograficznej 5 i przyłożono różnicę potencjałów 2000 woltów do elektrod platynowych 14 z zewnętrznego zasilacza wysokonapięciowego prądu stałego. Przy czym anoda znajdowała się przy brzegu płytki 5, w pobliżu którego naniesiono mieszaninę substancji. Po przebyciu dystansu 5 cm przez strefę substancji poruszającej się najszybciej wyłączono źródło różnicy potencjałów przykładanej do elektrod 14 i wyjęto płytkę 5 chromatograficzną z komory. Po odparowaniu rozpuszczalnika zlokalizowano strefy rozdzielanych substancji w typowy sposób np. poprzez skanowanie densytometryczne. Cała komora umieszczona była w pudełku z pleksiglasu z pokrywą, której podniesienie powodowało odcięcie zasilacza wysokonapięciowego od napięcia sieciowego.

Claims (9)

1. Komora pozioma do rozwijania elektrochromatogramów planarnych, z dwoma zbiornikami fazy ruchomej zaopatrzonymi w płytki przykrywające oraz elektrody, między którymi to zbiornikami usytuowane jest wgłębienie, a na jego brzegach umieszczona jest płytka chromatograficzna, znamienna tym, że posiada zestaw regulujący usytuowany w korpusie komory (3) przy zbiorniku (1) fazy ruchomej oraz element chłodzący (11) w postaci prostopadłościanu, stanowiący część przykrywy komory, usytuowany na płytce chromatograficznej (5), jej płaszczyźnie bez adsorbentu, przy czym zestaw regulujący składa się z płytki (8) podstawowej umieszczonej na sprężynie (9), przymocowanej do obudowy (10) i płytki ograniczającej (6) pokrytej warstwą materiału (7) porowatego i/lub elastycznego, usytuowanej na płytce podstawowej (8).

2. Komora według zastrz. 1, t^i^, że regulujący mocowany jest rozłącznie w korpusie (3) komory.

3. Komora według zaslrz. 1, ζι^^ι^ϊ^ι^ι^^ tym, że płytka (6) ograniczająca dopływ fazy ruchomej jest wymienna.

4. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że płytka (6) ograniczająca ma długość nie mniejszą od szerokości płytki chromatograficznej.

5. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że płytka (6) ograniczająca posiada warstwę materiału porowatego (7) w postaci bibuły.

6. Komora wedługzassrz. 1, znamienna t^i^, że phyka j6) ograniczająca posiaaawarsswę j7) elastyczną wykonaną z materiału chemicznie obojętnego.

7. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że element chłodzący (11) w postaci prostopadłościanu ma długość nieznacznie mniejszą od długości płytki chromatograficznej (5) i szerokość równą lub większą od szerokości płytki chromatograficznej (5).

8. Komoraswedług zas^z. 1, znamienna tym, że j11) chłodzący ssanowi szccelnypojemnik z cyrkulującą cieczą, włączony w obwód zamknięty z urządzeniem zewnętrznym (12) wyposażonym w regulację temperatury.

9. Sposób rozwiania elektrochromatogramów. polegający na naniesieniu rozdzżelanei mieszaniny substancji na płytkę chromatograficzną w pobliżu jednego z brzegów płytki chromatograficznej kontaktującego się z fazą ruchomą, zwilżeniu płytki chromatograficznej roztworem fazy ruchomej i przyłożeniu różnicy potencjałów do przeciwległych brzegów płytki, znamienny tym, że płytkę chromatograficzną (5), przed zwilżeniem fazą ruchomą, impregnuje się na głębokość od 1 do 10 mm, wzdłuż równoległych brzegów do kierunku rozwijania elektrochromatogramu roztworem substancji nie mieszającej się w fazie ruchomej i nie wykazującej efektu elektroosmotycznego lub o minimalnym efekcie elektroosmotycznym, korzystnie roztworem oleju parafinowego, następnie takim samym roztworem substancji impregnuje się płytkę (6) ograniczającą wyposażoną w warstwę (7) materiału porowatego i/lub elastycznego, usytuowaną w korpusie komory (3) przy zbiorniku (1) fazy ruchomej, po czym zaimpregnowane płytki (5) i (6) dociska się odpowiednio ich warstwami porowatą i adsorbentu skierowanymi do siebie, za pomocą elementu chłodzącego (11), który usytuowany jest na płytce chromatograficznej (5) od strony płaszczyzny bez adsorbentu, przy czym płytka ograniczająca (6) przylega na całej szerokości płytki chromatograficznej (5) pomiędzy strefą z naniesioną mieszaniną substancji rozdzielanych a krawędzią płytki (5) chromatograficznej, przylegającej do zbiornika eluentu, od którego dostarczana jest faza ruchoma po przyłożeniu różnicy potencjałów.