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Dokumentenidentifikation DE3629394A1 05.03.1987
Titel Verfahren und Vorrichtung zu chromatographischen und/oder elektrophoretischen Untersuchungen der Zusammensetzung einer Stoffprobe in einem Planarsystem mit insbesondere durch Überdruck gezwungener Strömung eines Trägermittels
Anmelder Labor Müszeripari Müvek, Esztergom, HU;
MTA Növényvédelmi Kutató Intézete, Budapest, HU
Erfinder Tyihak, Ernö, Dr., Budapest, HU;
Mincsovics, Emil, Szentendre, HU
Vertreter Eitle, W., Dipl.-Ing.; Hoffmann, K., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Lehn, W., Dipl.-Ing.; Füchsle, K., Dipl.-Ing.; Hansen, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Brauns, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Görg, K., Dipl.-Ing.; Kohlmann, K., Dipl.-Ing.; Kolb, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Ritter und Edler von Fischern, B., Dipl.-Ing., Pat.-Anw.; Nette, A., Rechtsanw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 29.08.1986
DE-Aktenzeichen 3629394
Offenlegungstag 05.03.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.03.1987
IPC-Hauptklasse G01N 30/90
IPC-Nebenklasse G01N 27/26   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zu chromatographischen und/oder elektrophoretischen Untersuchungen der Zusammensetzung einer Stoffprobe in einem Planarsystem mit insbesondere durch Überdruck gezwungener Strömung eines eines Tragermittels. Im vorgeschlagenen Verfahren ist es bekannt, dass zumindest eine Probe zumindest eines zu untersuchenden Stoffes einer Sorbentschicht eingeführt wird, durch die Probe(n) ein flüssiges Trägermittel der Sorbentschicht zugespeist wird, die Strömung des Trägermittels in der Sorbentschicht zu zumindest einem Rand der Sorbentschicht hervorgerufen wird, wodurch die Komponenten der Probe(n) in einer von ihrer Retention abhängigen Ordnung im Trägermittel transportiert und separiert werden, das den Rand der Sorbentschicht erreichende Trägermittel mit mitgenommenen Komponenten einer Probe zusammengesammelt und einer Messung zumindest einer charakteristischen Kenngrösse der Komponenten untergebracht wird. Die Erfindung betrifft auch, wie erwähnt eine Vorrichtung, die eine Untersuchungsplatte, eine darauf angebrachte Sorbentschicht, eine erste Einführungseinheit zur Eingabe eines Trägermittels zur Sorbentschicht, eine zweite Einführungseinheit zur Eingabe einer Probe, sowie eine Detektoreinheit zur Messung der Zusammensetzung eines flüssigen Mediums aufweist.

Die erfindungsgemässen Lösungen beziehen sich auf die Chromatographie und die Elektrophoresis mit Möglichkeit der mehrdimensionalen und mehrphasigen Untersuchungen mit On-line-Messung und verspäteter Messung (Off-line- Messung) von charakteristischen Kenngrössen einer komplexen Mischung. Noch weiter, bei der Erfindung wird ein flüssiges Mittel zum Separieren der Komponenten einer komplexen Mischung verwendet, und die separierten Komponenten können, sogar bei einer hohen Anzahl, identifiziert werden.

Die Separierung der Komponenten einer komplexen Mischung ist eine sehr wichtige Aufgabe der Analyse, und es sind einige wichtige Anwendungsgebiete, worin sehr starke Bestrebungen zur Lösung der damit verbundenen Probleme zu notieren sind. Das betrifft insbesondere die verschiedenen Gebiete der organischen Chemie.

Die Verfahren der Separierungstechnik sind in erster Linie von chromatographischer und elektrophoretischer Charakter. Die Praxis bevorzugt die chromatographischen Methoden, die als meist effektiv betrachtet sind. Bei den erwähnten Verfahren wird ein zielgemäss ausgewähltes flüssiges Trägermittel in eine Sorbentschicht eingeführt. Das Trägermittel fliesst durch eine oder mehrere Proben einer komplexen Mischung und nimmt die Komponenten der Proben in einer Reihenfolge mit, die aus dem ausgewählten Retentionmechanismus folgt. Der Durchfluss des Trägermittels kann zum Beispiel durch die Kapillarenwirkung hervorgerufen werden, doch verläuft das solche Separieren am meisten zu langsam. Zur Beschleunigung der Vorganges kann unter anderen Überdruck, die Elektroosmosis, die Zentrifugalkraft oder das Vakuum verwendet werden.

Die die zu separierenden Komponenten enthaltenden Proben sind manchmals mit Ballaststoffen verunreinigt, und jene können durch entsprechende Reinigungsprozesse teilweise entfernt werden.

Die Verwendung des Überdrucks zur Erzwingung des Durchflusses des Trägermittels ist gut bekannt aus der zum U.K. Patent 15 70 760 (erteilt im Namen der Labor Müszeripari Müvek, Esztergom, Ungarn) gehörenden Beschreibung. Die in dieser Beschreibung geoffenbarte Vorrichtung enthält eine in einer Überdruckkammer angeordnete Sorbentschicht, die durch ein Wasserkissen bedeckt wird. Das Wasserkissen ist unter Überdruck gebracht und derart kann das Entstehen eines Wasserdampfraums oberhalb der Sorbentschicht vermieden werden. Die Sorbentschicht besteht aus Silicagel, Aluminiumoxid, anderem organischen oder inorganischen Stoff, der aus der Praxis bekannt sind. Der zu chromatographischen Untersuchungen notwendige Eluent wird einer die Sorbentschicht trangenden Untersuchungsplatte zugeführt. Zumindest an einem Rande ist die Untersuchungsplatte impregniert, z. B. mit einer aus einem Kunststoff bestehenden Dünnschicht. Zwecks Gewährleistung der Wanderung des Eluenten in der Sorbentschicht in eine vorgewählten Richtung (im Allgemeinem in Richtung des impregnierten Randes) wird ein Kanal oder ein Kunststoffelement bevor der den Eluenten weiterleitenden Öffnung verwendet.

In der Beschreibung des Patentes 44 69 601 erteilt in den Vereinigten Staaten (auf den Namen von Beaver et al.) wird die Möglichkeit geoffenbart, das Separieren der Komponenten in zwei oder, was mehr in drei Dimensionen durchzuführen. Die in dieser Patentschrift dargestellten Verfahren schlagen das Trocknen der Untersuchungsplatte nach der in einer Dimension durchgeführten Entwicklung und derart das Entfernen des Eluenten von der Oberfläche der Sorbentschicht, und dann die Durchführung des Separieren in einer zweiten Dimension vor. Der die Sorbentschicht verlassende Eluent wird zusammengesammelt und zur Bestimmung der Menge und Qualität der Komponenten gemessen.

Bei den bekannten Systemen und Verfahren ist eine sehr grosse Entwicklung der Planartechnik zu bemerken - die immer neuen Methoden der Dünnsschicht-Chromatographie wurden sehr intensiv erarbeitet. Deise Planarmethoden sind die zweidimensionellen Variante der eine Kolonne verwendenden Verfahren. Bei diesen kann jedoch das Problem nicht gelöst werden, dass die auf der Untersuchungsplatte verbleibenden Komponenten nicht in die Messung eingezogen werden. Das folgt dem Retentionsmechanismus und der Tatsache, dass die auf der Untersuchungsplatte verbleibenden Komponenten einen Informationverlust und dadurch die Verminderung der Zuverlässigkeit der Messergebnisse bedeuten. Ein weiteres zu lösende Problem entsteht aus der Unverunreinigung der Sorbentschicht.

Die schon erwähnte US-Patentschrift US-PS 44 69 601 betrifft auch die Möglichkeit der kontinuierlichen Entführung des Trägermittels von der Untersuchungsplatte. ln der Dünnschicht-Chromatographie ist derart die Möglichkeit gegeben, solche Methoden zu erarbeiten, die die automatische Zusammensammlung des die Untersuchungsplatte verlassenden Stoffes und die Messung in Durchflussdetektoren ermöglichen. Der Nachteil derartiger Verfahren ist darin zu sehen, dass eine grosse Anzahl der Komponenten lediglich sehr langsam die Untersuchungsplatte verlassen kann, und je grössere diese Zeitdauer ist, desto grössere ist die Gefahr, dass die auf der Untersuchungsplatte verbleibenden Komponenten durch die verschiedenen chemischen und physischen Prozessen auf der Untersuchungsplatte gebunden werden, und jene nicht erfassbar sind, eine Verunreinigung der Sorbentschicht verursachen. Die auf der Sorbentschicht verbundenen Komponenten können oft nicht durch Waschen entfernt werden. Die Fleckkapazität kann jedoch bedeutend durch die ein- oder mehrdimensionelle Entwicklung erhöht werden, welche einen zwei- oder mehrmaligen Anfang der chromatographischen Untersuchung bedeutet. Nach jedem Anfang erhöht sich die Menge der Komponenten, welche in einem irreversibilen Prozess auf der Untersuchungsplatte verbunden verbleiben. Der mehrmalige Anfang folgt aus der Tatsache, dass in jeder Dimension der Eluent in einem separaten Vorgang eingeführt werden soll, nachdem die Untersuchungsplatte zur Entfernung der Reste des im vorangehenden Vorgang verwendeten Eluenten getrocknet wurde. Die bekannten Planarsysteme ermöglichen die Untersuchung einer einzigen Probe bei zwei- oder mehrdimensionellen Entwicklungen. Bei der US-PS 44 69 601 ist über eine höhere Anzahl von Proben Rede, ist jedoch das Problem nicht gelöst, wie jene in mehreren Dimensionen untersucht werden können.

Mehrere Untersuchungen durchführend entsteht bei einer Probe auch das Problem, dass beim Trocknen erhöhte Temperatur zu verwenden gewünscht ist, welche jedoch zur Schädigung der Probe führen kann.

Beim Separieren ionischer organischer Komponenten, und insbesondere von Enzymen, Peptiden etc. oder inorganischer Komponenten ist die Verwendung der Electrophoresis bekannt, wobei die Komponenten unter Einwirkung eines elektrischen Feldes auf der Sorbentschicht in Richtung eines der Pole wandern. Die Elektrophoresis kann auch in Systemen mit gezwungener Strömung dieses Lösmittels durchgeführt werden, und dann treten die gleichen Probleme auf, wie bei der Chromatographie, die Probleme die schon oben analysiert wurden.

Die Aufgabe der Erfindung ist eine Lösung der obigen Probleme zu offern, wobei das Separieren frei von den obenangeführten Nachteile durchgeführt werden kann. Das bedeutet, es soll eine Lösung erarbeitet werden, wobei das Separieren mit hohem Wirkungsgrad erfolgt, und es in relativ kurzer Zeit durchgeführt werden kann.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die in der US-PS 44 69 601 offenbarte Lösung in einem On-line-Verfahren durchgeführt und bei Schaffung neuartiger Bedingungen mit der Off-line-Messung nach der US-PS 43 46 001 kombiniert werden kann. Das ist der Grund der Erfindung, wodurch der Wirkungsgrad der chromatographischen Untersuchungen erhöht und gleichzeitig die Zeitdauer der Untersuchung bedeutend vermindert werden kann.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wurde ein Verfahren und eine Vorrichtung erarbeitet, die zu chromatographischen und/oder elektrophoretischen Untersuchungen der Zusammensetzung von Stoffproben in einem Planarsystem mit insbesondere durch Überdruck hervorgerufener gezwungener Strömung eines Trägermittels dienen.

Im vorgeschlagenen Verfahren, wobei eine Probe einer zu untersuchenden komplexen Mischung einer Sorbentschicht eingeführt wird, ein flüssiges Trägermittel durch die Probe der Sorbentschicht zugespeist wird, die Strömung des Trägermittels in der Sorbentschicht zu zumindest einem Rand einer die Sorbentschicht trangenden Untersuchungsplatte hervorgerufen wird, wodurch die Komponenten der Probe in einer von ihrer Retention abhängigen Ordnung im Trägermittel transportiert und separiert werden, das den Rand der Sorbentschicht erreichende Trägermittel mit mitgenommenen Komponenten einer Probe zusammengesammelt und einer Messung zumindest einer charakteristischen Kenngrösse der Komponente untergebracht wird, ist es erfindungsgemäss neuartig, dass die zusammengesammelte Mischung der Messung in einem On-line-Prozess bis zur Feststellung eines vorgegebenen, von der Retention abhängigen Wert untergebracht wird und dann die auf der Oberfläche der sorbentschicht verbleibenden Komponenten und eine Messanlage zur Off-line-Messung zumindest einer charakteristischen Kenngrösse der Komponenten relativ bewegt werden.

Das Trägermittel ist vorzugsweise ein chromatographischer Eluent und/oder ein bei den elektrophoretischen Untersuchungen übliches Lösmittel.

Mehrere Problem können gleichzeitig, mit hoher Effektivität analysiert werden, wenn im vorgeschlagenen Verfahren die On-line-Messung gleichzeitig bei mehreren, insbesondere auf mehreren Untersuchungsplatten angeordneten Sorbentschichten durchgeführt wird, die danach nacheinander der Off-line-Messung untergebracht werden.

Eine weitere Beschleunigung des Analyse kann erreicht werden, wenn jede Probe ins flüssige Trägermittel bevor der Einführung des Trägermittels in die Sorbentschicht eingespeist wird.

Zur weiteren Erhöhung der Empfindlichkeit und Effektivität der Untersuchungen kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Temperatur der Sorbentschicht auf geregelte Weise, und zwar in unterschiedlichen Oberflächenbereichen auf unterschiedliche Weise verändert wird.

Die gezwungene Strömung des Trägermittels kann unter anderen durch Überdruck hervorgerufen wird, der vorteilhaft bevor der Messung der auf der Oberfläche verbleibenden Komponenten eingestellt wird.

Die gezwungene Strömung des Trägermittels in der Sorbentschicht kann durch Elektroosmosis, Vakuum oder unter Einwirkung einer Zentrifugalkraft hervorgerufen werden.

Die Effektivität der chromatographischen Untersuchung kann noch mehr erhöht werden, wenn während der gezwungenen Strömung des Trägermittels ein elektrisches Feld herum der Sorbentschicht generiert wird, dessen Richtung mit der Richtung der chromatographischen Entwicklung vorteilhaft nicht übereinstimmt.

Zur vorläufigen Prüfung der Bedingungen der Entwicklung ist es empfehlenswert, eine für die Zusammensetzung charakteristische Kenngrösse der Probe(n) bevor dem Beginn des On-line-Prozesses zu messen.

Bei der gleichfalls zur Lösung der gestellten Aufgabe erarbeiteten Vorrichtung, die die eine Untersuchungsplatte, eine darauf angebrachte Sorbentschicht, eine erste Einführungseinheit zur Eingabe eines Trägermittels zur Sorbenschicht, eine zweite Einführungseinheit zur Eingabe einer Probe, sowie eine Detektoreinheit zur Messung der Zusammensetzung eines flüssigen Mediums aufweist, die Neuheit besteht darin, dass die Detektoreinheit mit einer das beim Rand der sorbentschicht zusammensammelnde, das Trägermittel enthaltende flüssige Medium wegführenden Ausführungseinheit zu On-line-Messungen verbunden ist, weiters dass eine gegenüber der Oberfläche der Sorbentschicht angeordnete Erfassungseinheit zu Off-line-Messungen und die Erfassungseinheit zur Abtastung der Oberfläche der sorbentschicht ausgebildet ist, z. B. die Erfassungseinheit und die Untersuchungsplatte relativ zueinander beweglich angeordnet sind.

Zur gleichzeitigen Durchführung chromatographischer und elektrophoretischer Untersuchungen ist es vorgeschlagen, die erfindungsgemässe Vorrichtung mit Elektroden zur Erzeugung eines auf der Oberfläche der Sorbentschicht einen Potentialunterschied hervorrufenden elektrischen Feldes zu versehen, welche bei oder auf der Sorbentschicht angeordnet sind.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine einfache Lösung, wenn sich die Untersuchungsplatte auf einem Basiskörper und unterhalb eines Deckkörpers angeordnet in eienr geschlossenen Kammer befindet und mit dem Eingang der Detektoreinheit durch die Ausführungseinheit verbunden ist.

In mehreren Fällen können die Detektoreinheit und die Erfassungseinheit auf identischen Messdetektoren basiert werden.

Eine weitere Erhöhung der Effektivität der Untersuchungen kann erreicht werden, wenn mehrere übereinander angeordnete Untersuchungsplatten vorgesehen sind.

Eine vorteilhafte Weitergestaltunt der vorgeschlagenen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass sie einen mit geraden Oberfläche ausgebildeten Basiskörper zur Aufnahme der untersuchungsplatte sowie einen der Oberfläche der Sorbentschicht zugedrückten Deckkörper enthält, wobei der Deckkörper mit einer zur Bildung von Kanälen der gezwungenen Strömung des Trägermittels geeigneten Kraft der Sorbentschicht zugedrückt ist, wobei eine mit Rädern oder Kugeln ausgebildete Führungseinheit zur Bewegung der Untersuchungsplatte mit Messbereich der Erfassungseinheit vorgesehen ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann vorteilhaft auch auf solche Weise weitergestaltet werden, dass sie einen walzförmigen Basiskörper zur Aufnahme einer gekrümmten Untersuchungsplatte enthält, die Oberfläche der die Untersuchungsplatte deckenden Sorbentschicht mit einem als ein rohrförmiges Element aus Quarzt ausgebildeten Deckkörper umgenommen ist, wobei die Untersuchungsplatte und der Deckkörper zueinander gedrückt sind und der Deckkörper im Messbereich der Erfassungseinheit angeordnet ist.

In des vorgeschlagenen Vorrichtung ist es zweckmässig, die Sorbentschicht zumindest von einer Seite mit einem impregnierten Rand auf der Oberfläche der Untersuchungsplatte abzugrenzen.

Für Entwicklung mehrerer Proben ist es vorteilhaft, wenn die sorbentschicht aus mehreren Segmenten unterschiedlicher Stoffe besteht, die z. B. eine Kreuzform oder einen Kreis bestimmen.

Den praktischen Erfahrungen nach ist es insbesondere vorteilhaft, wenn in der erfindungsgemässen Vorrichtung zu On-line-Messungen und Off-line-Messungen die Detektoreinheit als eine mehrkanalige Durchfluss-Messanlage und die Erfassungseinheit als ein mehrkanaliges optisches Densitometer ausgebildet ist.

Die erfindungsgemässen Lösungen tragen bedeutend der Verkürzung der Zeitdauer der Untersuchungen sowie der Erhöhung des Wirkungsgrades, der Effektivität der chromatographischen und/oder elektrophoretischen Analysen, Entwicklungen bei.

Die Erfindung wird nachstehend aufgrund von beispielsweise dargestellten Ausführungen und Verwirklichungen näher erläutert. Dabei wird Bezug auf die beiliegende Zeichnung genommen, worin

Fig. 1 die bei der Off-line-Messung und der On-line-Messung erhaltenen Messdiagrammen sowie ein Messdiagramm des erfindungsgemässen Verfahrens,

Fig. 2 einen Querschnitt einer erfindungsgemässen Dünnschicht-Überdruck-Chromatographie- Vorrichtung

Fig. 3 den Querschnitt einer mehrkanaligen Vorrichtung zur Dünnsschicht-Überdruck- Chromatographie,

Fig. 4 einen Querschnitt der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 5 einen weiteren Querschnitt der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 6 das Schema der zweidimensionellen Entwicklung bei der Dünnschicht-Überdruckchromatographie,

Fig. 7 eine schematische Obenansicht einer Untersuchungsplatte bei gleichzeitiger Durchführung der chromatographischen und elektrophoretischen Entwicklung

Fig. 8 die Obenansicht einer bei linearisierter zirkularer Entwicklung verwendbaren Untersuchungsplatte,

Fig. 9 die Obenansicht einer bei zirkularer Entwicklung verwendbaren Untersuchungsplatte,

Fig. 10 die Obenansicht eines Reinigungssystem zur erfindungsgemässen Vorrichtung und

Fig. 11 das Schema der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und Verwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeigt.

Bevor der Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens ist es notwendig, mit Sorbentschicht bedeckte planare Untersuchungsplatten herzustellen. Die Sorbentschicht hat die Aufgabe, die Bedingungen der Wanderung der Komponenten einer komplexen Mischung in einer Richtung oder mehreren Richtungen zu gewährleisten, wobei im Allgemeinem die aus der komplexen Mischung genommene Probe der sorbentschicht zugeführt wird, und die Komponenten deren in einem flüssigen Trägermittel mitgebracht werden. Das flüssige Trägermittel kann ein Eluent (zu chromatographischen Untersuchungen) und/oder ein zu elektrophoretischen Entwicklungen geeignetes Lösmittel sein, wobei es den Anforderungen der Untersuchung nach zu wählen ist.

Bei der Erfindung kann es vorteilhaft sein, die Elektrophoresis und die Chromatographie gleichzeitig durchzuführen und in diesem Fall soll der Eluent ein solches Lösmittel sein, das auch zum Transportieren zumindest einiger Komponenten der Mischung unter der Wirkung eines elektrischen Feldes sichern kann.

Die Untersuchungsplatte kann in verschiedenen Gestalten hergestellt werden. Offensichtlich, die Untersuchungsplatten nach der US-PS 44 69 601 auch verwendbar sind. Die Untersuchungsplatte ist zumindest teilweise mit einer Sorbentschicht bedeckt, deren Grundstoff Silicagel, Aluminiumoxid, Magnesiumsilikat, Talk oder Zellulose, Kunstharz in pulverisiert Form, Poliamid usw. ist.

Die obenangeführten Stoffe sind lediglich einige Beispiel der verwendbaren organischen und inorganischen Stoffe und der Fachmann kann mehrere andere Stoffe nach den bekannten Prinzipien auswählen. Als insbesondere vorteilhafter Grundstoff dient der chemisch verbundene Invertphase enthaltende Sorbent. Die Alkilketten mit Si-O-Si-C Verbindungen verschiedener Längen sind auch sehr vorteilhaft. Die Sorbentschichten können mit verschiedenen spezifischen Oberflächen, unterschiedlichen Grössen und Verteilungen der Poren etc. verwirklicht werden. In der Praxis zeigte sich die Sorbentschicht sehr günstig, die chemisch verbundene und zum Tragen von funktionalen Diol-, Amino- und Nitrogruppen geeignete Verbindungen normaler Phase enthalten. Die ionischen Austauschschichten, die aus organischen und/oder inorganischen Verbindungen bestehen, können auch als Sorbentschichten mit erwünschten kationischen oder anionischen Eigenschaften ausgebildet werden.

Die Untersuchungsplatte besteht z. B. aus oxidiertem Aluminium oder entsprechendem organischem Stoff, und kann z. B. durch einen Sinterprozess hergestellt werden. Die Kunstharzen können auch vorteilhaft sein.

Die Sorbentschicht kann homogenisch sein, aus gemischten Stoffen und/oder mehreren Segmenten bestehen. Bei mehreren Segmenten ist es möglich, die verschiedenen Segmente aus unterschiedlichen stoffen auszubilden, jedoch können sie aus dem selben Stoff, nötigenfalls mit zweckmässig ausgewählten Zugabestoffen modifiziert vorbereitet werden. Die Segmente können letztendlich kreuzförmige (Fig. 9), kreisförmige (Fig. 8), rechteckige (Fig. 7) usw. Sorbentschichten ergeben.

Die Dicke der Sorbentschicht beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 5,0 mm und kann den Anforderungen der gegebenen Messung nach bestimmt werden.

Den ersten Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens bildet die Einführung einer Probe oder mehreren Proben zu einem Punkt oder mehreren vorbestimmten Punkten der Untersuchungsplatte, die mit einer einheitlichen oder geteilten Sorbentschicht bedeckt ist. Die Sorbentschicht kann sowohl trocken als auch feuchtig sein, wie es den Anforderungen der Untersuchung folgt. Die Proben können einzeln aufgebracht werden, jedoch wird bei den schnellen Untersuchungen so verfahren, dass die Probe dem flüssigen Trägermittel (dem chromatographischen Eluenten oder dem Lösmittel) zugegeben wird und in seiner Strömung die Oberfläche der Sorbentschicht erreicht. Die Proben können sowohl fleckartig, als auch in Bändern auf der Sorbentschicht angeordnet werden.

Das flüssige Trägermittel soll der Oberfläche des Sorbentschicht (der Untersuchungsplatte) so zugeführt werden, dass ein Kontakt mit der Probe entsteht. Das kann entweder auf die obenbeschriebene Weise erfolgen, oder soll das flüssige Trägermittel auf der Sorbentschicht fliessen und die Komponenten in der Strömung mitnehmen.

Die Strömung des flüssigen Trägermittels soll gezwungen werden. Das erfolgt nach der Einführung der Proben auf die Sorbetschicht. Zur Erzwingung der Strömung kann Überdruck, Elektroosmosis, Zentrifugalkraft (durch Drehen der Untersuchungplatte herum einer ausserhalb der Platte liegenden Achse) oder Vakuum dienen. In der Praxis können andere Lösungen auch verwendet werden.

Das flüssige Trägermittel nimmt in der gezwungener Strömung die Komponenten der Probe in einer Reihenfolge mit, die sich aus dem gegebenen Mechanismus der Retention ergibt.

Wie es offensichtlich ist, durch Messung ausgewählter Parameter und insbesondere der optischen Dichte können einige charakteristische optische Daten der mit dem flüssigen Trägermittel mitgenommenen Komponenten gewonnen werden. Durch Messung der auf der Untersuchungsplatte (in der Sorbentschicht) verbleibenden Komponenten ergibt sich ein Diagramm, das dem Diagram A ähnlich ist (Fig. 1). Hier sind die optischen Dichten einzelner Komponenten zu sehen. Die Kurven 1 bis 7 gewährleisten Messwerte (Spitzwerte) für einige Komponente, die in einem Off-line-Messung, gut bestimmbar sind. Den in den weiteren Bändern erhaltenen Kurven 8 bis 14 entsprechen schlecht oder gar nicht akzeptierbare Pegeln, woraus genaue Messergebnisse nicht zu gewinnen sind. Wenn das den Rand der Untersuchungsplatte (der Sorbentschicht) verlassende Trägermittel zusammengesammelt und in einer On-line-Messung gemessen wird, bei den selben Proben Diagramme B feststellbar sind, worin Kurven 1 bis 7 nicht oder schlecht akzeptierbare Pegel geben, und die Kurven 8 bis 14 Spitzwerte gewährleisten,die zur Messung als sicherer Grund dienen können. Das bedeutet, dass bei den durch die Diagrammen A und B gekennzeichneten Messungen der Bereich a des Diagramms A und b&min; des Diagramms B die zur Messung am besten dienenden Werte leisten. Die verbleibenden Bereiche b und a&min; sind bei kurzen Entwicklungen schlecht oder nicht auswertbar.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass nach der Gewährleistung der erforderlichen Bedingungen die den die Kurven 1 bis 7 enthaltenden Bändern entsprechenden Komponenten auf der Untersuchungsplatte (der Sorbentschicht) in einer Off-line-Messung (durch abtastung) und die weiteren Komponenten, die den die Kurven 8 bis 14 enthaltenden Bändern entsprechen, in einer On-line-Messung, aufgrund des die Untersuchungsplatte verlassenden Trägermittels noch bevor der Off-line-Messung gemessen werden. Das bedeutet, dass zwei Messungen nacheinander durchgeführt werden, welchen die nach der elektrophoretischen und/oder chromatographischen entwicklung auf der Sorbentschicht verbleibenden sowie der Sorbentschicht entnommenen Komponenten untergebracht werden. Derart kann ein Diagramm C (Fig. 1) aufgenommen werden, das gut unterscheidbare Spitzwerte (in Bereichen a und b&min;) beinhaltet.

Die Auswahl, wo die Grenze zwischen den Bereichen a und b&min; zu ziehen ist, d. h. wie breit diese Bereiche sein sollen, oder wie viel Spitzwerte jedem dieser Bereiche gehören, hängt von den Bedingungen ab, und in extremen Fällen ist es auch möglich, lediglich entweder On-line oder Off-line-Messungen zu verwenden. Die ausschliesslich Off-line-Messung bedeutet keine Aufnahme eines Diagramms B und die ausschliesslich On-line-Messung bedarf lediglich der Auswertung des Diagramms A.

Bei der Verwirklichung des erfindungsgemässen Verfahren können die folgende ergänzenden Möglichkeiten in Betracht gezogen werden.

  • 1. Die Regelung der Temperatur. Die Temperatur der Oberfläche der Sorbentschicht soll den Bedingungen der Messung entsprechend geregelt werden. Die Regelung kann sowohl in räumlicher, als auch zeitlicher Verteilung gesichert werden, d. h. die verschiedene Bereiche der Sorbentschicht in verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche Temperaturen aufweisen dürfen. Die Temperaturverteilung hängt sowohl zeitlich, als auch räumlich von den Bedingungen der Untersuchungen ab. Die erhöhte Temperatur kann zur Erhöhung der Empfindlichkeit und der Effektivität der Messung dienen. Die Temperatur ist ein Faktor, wodurch die Geschwindigkeit der Strömung des Trägermittels erhöht und derart die Zeitdauer der Untersuchung vermindert werden kann. Bei einigen Stoffen ist jedoch die Temperaturempfindlichkeit in Betracht zu ziehen.
  • 2. Durchführung einer vorläufigen Messung der sich auf der Oberfläche der Sorbentschicht befindenden Komponenten. Derart können die vorgewählten Messbedingungen noch bevor der Zusammensammlung des den Rand der Sorbentschicht erreichenden Trägermittels geprüft und nötigenfalls verbessert werden.
  • 3. Die Sorbentschichten können sowohl zum einmaligen als auch zu mehrmaligen Verbrauch vorbereitet werden.
  • 4. Es werden aus mehreren Segmenten unterschiedlicher und/oder gleicher Stoffe bestehende Sorbentschichten zur Analyse verschiedener Proben verwendet.
  • 5. Separieren in zwei oder mehreren Dimensionen und richtungen, z. B. mit gleichzeitiger Verwendung eines elektrischen Feldes oder Temperaturregelung.
  • 6. Analyse einer höheren Anzahl von Proben, und dabei die Temperaturregelung. Derart können die Effektivität und die Fleckkapazität erhöht werden.


Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist zur Durchführung der obigen Verfahrensvariante auch geeignet, und stellt sie ein kombiniertes Entwicklungssystem dar.

Das System kann derart aufgebaut werden, dass bei den zur Zeit gewöhnlichen Dimensionen die zu chromatographischen und/oder elektrophoretischen Untersuchungen verwendeten Platten eine höhere als zur Zeit notiert Effektivität ermöglichen. Das Planarsystem kann sowohl zur analitischen, als auch preparativen Entwicklungen eingesetzt werden, wobei die Anzahl der sogar mit niedrigem Kapazitätsfaktor gekennzeichneten Komponenten hoch sein kann.

Der stoff der Sorbentschicht, wie erwähnt, ist ein sehr wichtiger Faktor, wodurch die Reihendordnung des Separierens beeinflusst werden kann und das trägt auch der Erhöhung der Effektivität der Messung bei. Dabei ist auch die Auswahl der Temperaturbedingungen von grosser Bedeutung.

Die vorgeschlagene mit gezwungener Strömung arbeitende Vorrichtung beinhaltet (Fig. 2) eine Separationskammer D, eine nachgeschaltete Detektoreinheit F mit zumindest einer Durchflusskammer und eine Erfassungseinheit F, wobei die Detektoreinheit E und die Erfassungseinheit F an der selben Stelle angeordnet werden kann und die letztere z. B. ein mehrkanaliges optisches Densitometer ist, das aufgrund der Messung der rückspiegelten Strahlung arbeitet.

Die Separationskammer D ist mit einer geschlossener Kammer 15 ausgebildet (Fig. 2), wobei ein Raum 16 mit einem Mittel, z. B. Wasser zur Übergabe des Überdrucks ausgefüllt und mit der Quelle des Überdrucks verbunden ist. Von einer Seite ist der Raum 16 mit einer Basisplatte 17 geschlossen, worauf zumindest eine Untersuchungsplatte 18 angeordnet ist. Die obere Oberfläche der Untersuchungsplatte 18 ist mit einer Sorbentschicht - gemäss den obenanalysierten Möglichkeiten, den Anforderungen der Messung - bedeckt. Die Sorbentschicht 19 ist durch einen oberen Deckkörper 20 bedeckt, werden zumindest zwei Untersuchungsplatten 18 verwendet, so dient sie jede von ihnen (mit Ausnahme der unteren als obere Körper für die unterliegende Untersuchungsplatte 18. der obere Deckkörper 20 ist der Sorbentschicht 19 auf die Weise zugedrückt, welche die Übertragung des Überdrucks sichert. Durch den Überdruck werden Kanäle in der Sorbentschicht 19 geschafft. Der obere Deckkörper 20, nötigenfalls auch zusammen mit einigen Untersuchungsplatten 18 ist mit einer ersten Einführungseinheit 21 versehen, womit der Eluent und/oder das Lösmittel jeder Sorbentschicht 18 zugeführt wird. Eine zweite Einführungseinheit 22, separat angeordnet, oder mit ihrem Ausgang einem Eingang der ersten Einführungseinheit 21 zugeschaltet, sichert die Zugabe zumindest einer Probe einer komplexen Mischung zur Sorbentschicht 18. Die Randbereiche jeder Untersuchungsplatte 18 sind auf vorbestimmte Weise mit einer Ausführungseinheit 23 verbunden, die zur Transportieren des Eluenten (Lösmittels) zur Detektoreinheit dient, und derart die Möglichkeiten der On-line- Messung entstehen. Die Erfassungseinheit enthält eine Lichtquelle 25 und einen Detektor 24 zur Aufnahme des von der Oberfläche der Untersuchungsplatte 18 rückgeworfenen Lichtes. Die Erfassungseinheit F kann zur mehrkanaligen Messung eine höhere, nicht unbedingt identische Anzahl der Lichtquellen 25 und der Detektoren 24 enthalten, wobei die Detektoren 24 auch bei der On-line-Messung verwendet werden können.

In Fig. 2 zeigen eine Strichlinie und ein Pfeil den Weg der Untersuchungsplatte 18 bei verspäteten Messungen (Off-line-Messung). Im Messbereich kann die Separationskammer D mittels eines Deckelements 27 (durch Strichlinie gezeigt) geöffnet werden.

Eine andere Möglichkeit der Realisierung der erfindungsgemässen, mit Überdruck arbeitenden Vorrichtung besteht darin, dass der obere Deckkörper 20 ein walzförmiges Element mit Ringquerschnitt ist, der eine walzförmig gekrümmte Sorbentschicht 19 und eine die letztere tragende auch walzförmige Untersuchungsplatte 18 umnimmt. Der obere Deckkörper bildet in diesem Fall eine durchsichtbares Element, das z. B. aus Quartzglas besteht und ein inneres elastisches Glied kann zur Erzeugung des Überdrucks dienen. Die gezwungene Strömung des Eluenten oder Lösmittels kann auch derart erfolgen, das die ganze Einheit entlang ihrer Längsachse verdreht wierd, wodurch auf die Sorbentschicht 19 eine Zentrifugalkraft wirkt. Bei dieser Anordnung können die Messungen so organisiert werden, dass die Untersuchungsplatte 18 dabei gar nicht bewegt werden muss, sondern ist die Erfassungseinheit F entweder beweglich, oder aus mehreren Detektoren 24 und Lichtquellen 25 aufgebaut. Im letzten Falle können die Detektoren in einer Matrix angeordnet werden.

Während der chromatographischen Entwicklung wird der die Sorbentschicht 19 verlassende Eluent in einer Durchfluss-Messanlage gemessen, worin mehrere Messelemente auch verwendbar sind (On-line-Messung). Die in Fig. 2 sichtbare Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Untersuchungsplatte 18 bevor der durch die Erfassungseinheit F vorzunehmenden Messung auf irgendwelche Weise, z. B. durch Sprühen, Trocknen, Kühlen, Heizen usw. vorbereitet werden soll. Zu diesen Vorbereitungsoperationen ist die Untersuchungsplatte 18 aus der geschlossener Kammer 15 zu entfernen. Ist eine solche Vorbereitung nicht erforderlich, so kann die obendargestellte zylindrische Anordnung sehr vorteilhaft sein.

Die schematische Querschnitte der Fig. 3, 4 und 5 stellen Fragmente einer Vorrichtung dar, die zu mehrkanaligen On-line- und Off-line-Messungen bei der Methode der Überdruck-Dünnschicht-Chromatographie geeignet ist. Diese Vorrichtung ist in einem Gehäuse 28 geschlossen, dessen Linksseite mit einem Eingang 26 zur Weiterleitung eines Trocknengases und einem Deckelement 27 versehen ist. In dieser Linksseite ist die Entfernung des Eluenten und/oder des Lösmittels aus der Sorbentschicht 19 nach der On-line-Messung möglich. Die Rechtsseite der Vorrichtung enthält. wie die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung, einen Raum 16, eine Untersuchungsplatte 18 und einen oberen Deckkörper 20, wobei die Untersuchungsplatte 18 mit Rädern 52 oder Kugeln versehen ist, und die letzteren einen Führungseinheit zugepasst sind, wodurch die Untersuchungsplatte 18 in die Linksseite transportiert werden kann. Hier ist auch die erste Einführungseinheit 21 zur Eingabe des Eluenten oder des Lösmittels zu finden, und der zweite Einführungseinheit 22 besteht aus Eingängen 30 zur Einführung der Probe(n). Die Vorrichtung ist auch mit einem Ausführungseinheit 23 ausgestattet, wodurch der Eluent (das Lösmittel) mit den mitgenommenen Komponenten der Probe(n) zusammengesammelt werden kann. Ein Ausgang 31 dient zur Entfernung des Trocknengases. Im oberen Deckkörper 20 sind Kontakteinheiten für Erfassungselemente 29 und Detektoren 24 vorgesehen.

Bei dieser Vorrichtung werden die Proben auf die trockene oder befeuchtigte Sorbentschicht gegeben und dann wird die Sorbentschicht (in Richtung des senkrechten Pfeils) dem oberen Deckkörper 20 zugedrückt. Das Lösmittel (der Eluent) fliesst nach der Erreichung des Randes der Sorbentschicht 19 vor dem Detektor 24 und verlässt das System durch die Ausführungseinheit 23. In dieser Etappe erfolgt die On-line-Messung. Die auf der Oberfläche der Sorbentschicht 19 verbleibenden Komponenten sind in Form von Flecken (Bändern) vorhanden und sie können auf verschiedene Weisen ausgewertet werden. Eine der Möglichkeit besteht darin, dass die Untersuchungsplatte 18 mittels der Räder 52 oder Kugeln in den Empfindlichkeitsbereich des Detektors 24, in Richtung des waagrechten Pfeils, in die Linksseite der Vorrichtung geleitet wird, und dort ein Gas zum Trocknen verwendet wird. Die getrocknete Sorbentschicht 18 bewegt sich bevor dem(n) Detektor(en) 24 und das ist die Off-line-Messung. Offensichtlich können in dieser Vorrichtung mehrere Untersuchungsplatten 18 aufeinander angeordnet werden, die später einzeln zur Off-line-Messung geführt werden.

Die Technik der Dünnschicht-Überdruck-Chromatographie kann in zweidimensionellem Verfahren mit On-line-Messungen und Off-line-Messungen aufgrund der Vorrichtung realisiert werden, welche Untersuchungsplatten 18 mit einer Sorbentschicht 19 nach Fig. 6 beinhaltet. Das Separieren erfolgt in einem On-line-Schritt und in einem nachfolgenden Off- line-Schritt. Nach der Entwicklung in einer Dimension ist die Untersuchungsplatte 18 mit der Sorbentschicht 19 aus der Vorrichtung wegzunehmen, dann muss sie getrocknet und zurück angeordnet werden - zwischen den zwei Entwicklungen kann die Untersuchungsplatte 18 in der Vorrichtung auch getrocknet, sie muss nicht immer ausgenommen werden.

Die Entwicklung in der zweiten Dimension wird nach der in einer On-line-Messung vorgenommenen Erfassung der die Sorbentschicht 18 verlassenden Mischung durchgeführt. Danach folgt die Auswertung der auf der sorbentschicht 19 verbleibenden Flecken, wenn die Untersuchungsplatte 18 bevor den Detektoren 24, wie in vorigen Figuren gezeigt, bewegt wird.

Das flüssige Trägermittel (der Eluent und/oder der solvent) wird durch die erste Einführungseinheit 21 der Sorbentschicht 19 zugeführt. Unter der Einwirkung der auf geeignete Weise hergestellten Kräften erfolgt die gezwungene Strömung des Trägermittels entlang der in der Sorbentschicht 19 realisierten Kanäle 33. Die Probe(n) werden in den Ecken 34 eingeführt. Der Durchfluss des Trägermittels wird durch einen impregnierten Rand 35 gestoppt, wovon das Trägermittel die Sorbentschicht 19 (und die Untersuchungsplatte 18) nicht verlassen kann. Die so erhaltenen Diagrammen wurden mit 36 gezeigt.

In Fig. 7 ist ein Diagram zu sehen, welchem die Möglichkeit der gleichzeitigen zweidimensionellen On-line- und Off-line-Untersuchungen zu entnehmen ist. Die Sorbentschicht 19 trägt zumindest eine Probe und wird sie mit Elektroden 37 versehen. Der Eluent, der als Lösmittel dient, wird durch die erste Einführungseinheit 21 eingeführt und wandert in einem geraden Front entlang Kanäle 33 bis zum impregnierten Rand 35. Die Elektroden 37 ermöglichen die mit der Chromatographie gleichzeitige Elektrophoresis, weil sie ein elektrisches Feld erzeugen, das in einer vorgewählten Richtung wirkt. Die Praxis zeigt die Zweckmässigkeit der Verwendung eines elektrischen Feldes, das senkrecht zur Richtung der chromatographischen Entwicklung wirkt. Wie es der Fig. 3 zu entnehmen ist, die Detektoren 24 können zur Identifizierung der auf der Sorbentschicht 19 verlbeibenden Komponenten verwendet werden, und der Eluent und/oder das Lösmittel wird durch eine Öffnung 39 von der Untersuchungsplatte 18 weggenommen. Die Öffnung 39 ist mit einem Sammelkanal 38 verbunden. Nach dem Ende des Separierens können die Detektoren 24 auch zur Auswertung der auf der Sorbentschicht verbleibenden Komponenten verwendet werden. Hier Pfeile 40 und 41 zeigen die vorteilhaft ausgewählten Richtungen der während der Entwicklung wirkenden Kräften.

Die Sorbentschicht 19 kann aus mehreren Segmenten ausgebildet werden (Fig. 8 und 9), die letzendlich eine regulare Form ausgeben können. Hier werden die Kreutzform (Fig. 8) und die Kreisform (Fig. 9) erwähnt. Der Eluent und/oder das Lösmittel tritt durch die erste Einführungseinheit 21 und die Einführungspunkte 34 herein und nimmt die Probenkomponenten mit. Bei dem Rand der Sorbentschicht 19 sind Ausführungseinheiten 23 angeordnet, die zum Zusammensammeln und Wegführen des die Sorbentschicht 19 verlassenden eluenten (Lösmittels) dienen.

Die Sorbentschicht 19 der Fig. 8 ermöglicht die linearisierte zirkulare Entwicklung eines Chromatogramms, wobei Überdruck als vorteilhaftes Mittel der Erzwingung des Durchflusses des Trägermittels verwendet wird. In einer Segmentanordnung nach Fig. 9 ist die zirkulare Entwicklung mehrerer Proben gewährleistet. Die dargestellten und anderen Gestalten der Sorbentschicht sind sowohl bei On-line-Messungen, als auch bei Off-line-Erfassungen einsetzbar.

Die Proben, die mit ziemlich hohem Gehalt an Ballaststoffen gekennzeichnet sind, bedürfen einer vorläufigen Reinigung. Dazu wird erfindungsgemäss eine weitere Sorbentschicht 19 vorgeschlagen, wobei die erste Einführungseinheit 21 mit einem Schalter K versehen ist, der freien Weg den Eluenten aus Behältern I, lI und III sichert (Fig. 10). Die Untersuchungsplatte 18 ist in diesem Falle mit einer sorbentschicht 19 bedeckt, die in erster Linie zum Aufhalten der nicht erwünschten Stoffe geeignet ist.

Die vorgeschlagene Vorrichtung sowie das Verfahren bilden ein System nach Fig. 11. Wie erwähnt schon, eine zu analysierende Probe wird in eine Sorbentschicht 19 mit entsprechender Einführungseinheit 22 eingeleitet. Während der Entwicklung verbleibt die Sorbentschicht 19 unter Einwirkung einer Einheit 43 zur Gewährleistung der gezwungenen Strömung des Trägermittels. Eine Austauscheinheit 49 sichert die Einführung der zu untersuchenden Sorbentschichten 19 auf die erwünschte Stelle, wenn eine höhere Anzahl von Untersuchungsplatten 18 verwendet wird. Die Austauscheinheit 49 kann den bekannten Massnahmen des Vorrichtungsbaus aufgebaut werden und sichert, dass die Untersuchungsplatte 18 nach erfolgter On-line-Messung zu den weiteren Vorbereitungsoperationen und den Off- line-Messsungen weitergeführt wird. Die gezwungene Strömung des Eluenten oder des Lösmittels wird durch Überdruck, Zentrifugalkraft usw. gewährleistet, wobei gleichzeitig elektrisches Feld (Elektrophoresis) auch einsetzbar ist. Die Untersuchungen werden durch ein Chromatogramm und/oder Elektrophoretogramm 44 dokumentiert, die aufgrund der durch die Detektoreinheit E und die Erfassungseinheit F durchgeführte Messungen aufstehen. Die Detektoren 24 leiten Signale einer Datenverarbeitungseinheit 45 weiter, welche eine konventionelle programmierbare Mikroprozessoreinheit darstellen kann und über die Ausgabe eines gedrückten Messdokumentes 47 sorgt. Die wichtigsten Elementen des Systems sind durch eine Regeleinheit 46 kontrolliert, die zur Bestimmung und Regelung der Temperatur, die Bedingungen der gezwungenen Strömung geeignet ist. Eine Trockenanlage 48 kann auch bei mehrdimensionellen Entwicklungen verwendet werden.

Die Temperaturregelung erfolgt auf eine Weise, die von den Bedingungen der chromatogramischen/elektrophoretischen Entwicklung ab hängig zeitlich und räumlich verwirklichbar ist. Am zweckmässigsten ist diese Regelung nach einem vorbestimmten Program vorzunehmen, wonach die verschiedene Oberflächenbereiche der Sorbentschicht zeitlich unterschiedliche Temperaturwerte aufweisen dürfen. Die die Strömung des Trägermittels und das Behalten der Komponenten beeinflussende Temperatur kann ein sehr wichtiger Faktor der Untersuchungen sein und die eigentliche Heiz- und Kühlelemente z. B. in der Basisplatte 17, im oberen Deckkörper 20, oder sogar in der Untersuchungsplatte 20 selbst angeordnet werden können.

Die im System verwendete Detektoren können sowohl die ultraviolette, fluorszenze Strahlung messen, als auch auf dem nichtoptischen Prinzipien basiert werden.

Die zur elektrophoretischen Entwicklung notwendige Gleichstrom wird durch in die Zeichnung nicht dargestellte elektrische Elemente zur Untersuchungsplatte 18 auf bekannte Weise weitergeleitet. Die elektrischen Kontakte können z. B. im Gehäuse 28 angeordnet werden.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren und in der entsprechenden Vorrichtung können die chromatographischen und der elektrophoretischer Entwicklungen separat oder gleichzeitig in der selben Richtung oder in verschiedenen, z. B. senkrechten Richtungen vorgenommen werden. Die praktischen Prüfungen bewiesen, dass die senkrechten Richtungen bei der gleichzeitigen Entwicklung eine wirklich hocheffektive Kombination der On-line-Messungen mit den Off- line-Messungen bei hoher Auflösung der Proben erlauben.

Die Datenverarbeitung soll einerseits die Interpretation der gemessenen Werte, andererseits die Ausgabe der Messprotokolle sichern.

Die Regeleinheiten sind an sich gut bekannten programmierbare Anlagen.

Durch die vorgeschlagenen erfindungsgemässen Lösungen ist es möglich, die Effektivität der chromatographischen und elektrophoretischen Untersuchungen unter dem Gesichtspunkt sowohl der Auflösung als auch der Zeitdauer bedeutend erhöht werden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zu chromatographischen und/oder elektrophoretischen Untersuchungen der Zusammensetzung einer Stoffprobe in einem Planarsystem mit insbesondere durch Überdruck erzwungener Strömung eines Trägermittels, wobei zumindest eine Probe zumindest eines zu untersuchenden Stoffes einer Sorbentschicht eingeführt wird, ein flüssiges Trägermittel durch die Probe(n) der Sorbentschicht zugespeist wird, die Strömung des Trägermittels in der Sorbentschicht in Richtung zumindest eines Randes einer die Sorbentschicht tragenden Untersuchungsplatte hervorgerufen wird, wodurch die Komponenten der Probe(n) in einer von ihrer Retention abhängigen Ordnung im Trägermittel transportiert und separiert werden, das den Rand der Sorbentschicht erreichende Trägermittel mit mitgenommenen Komponenten einer Probe zusammengesammelt und einer Messung zumindest einer charakteristischen Kenngrösse der Komponenten untergebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesammelte Mischung der Messung in einem On-line-Prozess bis zur Feststellung eines vorgegebenen, von der Retention abhängigen Wert unterworfen wird und dann die Sorbentschicht und eine Messanlage zur Messung zumindest einer charakteristischen Kenngrösse der auf ihrer Oberfläche verbleibenden Komponenten relativ bewegt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägermittel ein chromatographischer Eluent und/oder ein bei den elektrophoretischen Untersuchungen übliches Lösmittel verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der On-line-Prozess gleichzeitig bei mehreren, insbesondere auf mehreren Untersuchungsplatten angeordneten Sorbentschichten durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe ins flüssige Trägermittel vor der Einführung des Trägermittels in die Sorbentschicht eingespeist wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der On-line-Prozess mit einem Durchflussdetektor, und die Messung der auf der Oberfläche verbleibenden Komponenten mit einem Densiometer durchgeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Sorbentschicht (19) auf geregelte Weise verändert wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Sorbentschicht in unterschiedlichen Oberflächenbereichen auf unterschiedliche Weise verändert wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erzwungene Strömung des Trägermittels durch Überdruck hervorgerufen wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck vor der Messung der auf der Oberfläche verbleibenden Komponenten eingestellt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorbentschicht einer Zentrifugalkraft zur Hervorrufung der gezwungenen Strömung des Trägermittels unterworfen wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erzwungene Strömung des Trägermittels durch Elektroosmose hervorgerufen wird.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass während der erzwungenen Strömung des Trägermittels ein elektrisches Feld um die Sorbentschicht erzeugt wird.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Zusammensetzung charakteristische Kenngrösse der Probe(n) vor dem Beginn des On-line-Prozess gemessen wird.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe vor ihrer Zuführung der Sorbentschicht durch eine weitere Sorbentschicht durchgeführt und derart gereinigt wird.
  15. 15. Vorrichtung zu chromatographischen und/oder elektrophoretischen Untersuchungen der Zusammensetzung einer Stoffprobe in einem Planarsystem mit insbesondere durch Überdruck erzwungener Strömung eines Trägermittels, die eine Untersuchungsplatte, eine darauf angebrachte Sorbentschicht, eine erste Einführungseinheit zur Eingabe eines Trägermittels zur Sorbentschicht, eine zweite Einführungseinheit zur Eingabe einer Probe, sowie eine Detektoreinheit zur Messung der Zusammensetzung eines flüssigen Mediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (E) mit einer das beim Rand der Sorbentschicht (19) zusammensammelnde, das Trägermittel enthaltende flüssige Medium zu On-line-Messungen wegführenden Ausführungseinheit (23) verbunden ist, weiter dass eine gegenüber der Oberfläche der Sorbentschicht (19) angeordnete Erfassungseinheit (F) enthält.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Elektroden (37) zur Erzeugung eines auf der Oberfläche der Sorbentschicht (19) einen Potentialunterschied hervorrufenden elektrischen Feldes versehen ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Untersuchungsplatte (18) auf einem Basiskörper (17) und unterhalb eines Deckkörpers (20) angeordnet in einer geschlossenen Kammer (15) befindet und mit dem Eingang der Detektoreinheit (E) durch die Ausführungseinheit (23) verbunden ist.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (E) und die Erfassungseinheit (F) identische Detektoren (24) enthalten.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere übereinander angeordnete Untersuchungsplatten (18) vorgesehen sind.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mit gerader Oberfläche ausgebildeten Basiskörper (17) zur Aufnahme der Untersuchungsplatte sowie einen der Oberfläche der Sorbentschicht (19) zugedrückten Deckkörper (20) enthält, wobei der Deckkörper (20) mit einer zur Bildung von Kanälen der erzwungenen Strömung des Trägermittels geeigneten Kraft der Sorbentschicht (19) zugedrückt ist.
  21. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungseinheit zur Bewegung der Untersuchungsplatte (18) im Messbereich der Erfassungseinheit (F) vorgesehen ist.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit mit Rädern (52) oder Kugeln ausgebildet ist, die zur Unterstützung der Untersuchungsplatte (18) vorgesehen sind.
  23. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen walzenförmigen Basiskörper (17) zur Aufnahme einer gekrümmten Untersuchungsplatte (18) enthält, die Oberfläche der die Untersuchungsplatte (18) deckenden Sorbentschicht (19) mit einem als ein rohrförmiges Element ausgebildeten Deckkörper (20) vorgenommen ist, wobei die Untersuchungsplatte (18) und der Deckkörper (20) zueinander gedrückt sind und der Deckkörper (20) im Messbereich der Erfassungseinheit (F) aus Quartz ausgebildet angeordnet ist.
  24. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorbentschicht (19) zumindest von einer Seite mit einem imprägnierten Rand (35) auf der Oberfläche der Untersuchungsplatte (18) ausgebildet ist.
  25. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorbentschicht (19) aus mehreren Segmenten unterschiedlicher Stoffe besteht.
  26. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorbentschicht (18) aus mehreren, eine Kreuzform ergebenden Segmenten besteht.
  27. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorbentschicht (18) aus Kreissegmenten bestehend kreisförmig ausgebildet ist.
  28. 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (E) als eine mehrkanalige Durchfluss-Messanlage und die Erfassungseinheit (F) als ein mehrkanaliges optisches Densiometer ausgebildet ist.






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