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Dokumentenidentifikation DE10209159B4 24.06.2004
Titel Anordnung zur Verbesserung der dünnschichtchromatographischen Analyse
Anmelder Appel, Thomas R., Dr., 07745 Jena, DE;
Raskatov, Jevgenij, 69126 Heidelberg, DE;
Rossa, Jan, 04317 Leipzig, DE
Erfinder Appel, Thomas R., Dr., 07745 Jena, DE;
Raskatov, Jevgenij, 69126 Heidelberg, DE;
Rossa, Jan, 04317 Leipzig, DE
DE-Anmeldedatum 26.02.2002
DE-Aktenzeichen 10209159
Offenlegungstag 11.09.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.06.2004
IPC-Hauptklasse G01N 30/90

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbesserung der dünnschichtchromatographischen Analyse, insbesondere zur Analyse von chemischen Substanzen und molekularen Bestandteilen von Organismen, wie Tieren, Pflanzen, Bakterien, Pilzen und Viren.

Es ist bekannt, dass Vertikalkammern mit Laufmitteln bzw. Gemischen verschiedener Laufmittel und Dünnschichtchromatographie-Platten (DC-Platten), bspw. mit dem Trennmittel Kieselgel beschichtete Glasplatten, zur Stofftrennung aufgrund physikalischer Wechselwirkungen Verwendung finden (H. Jork, W. Funk, W. Fischer, H. Wimmer: „Thin-Layer Chromatography, Volume 1a, Physical and Chemical Detection Methods: Fundamentals, Reagents I; VCH Verlagsges., Weinheim-Basel-Cambridge-New York, 1990, S. 122).

Bei der dünnschichtchromatographischen Analyse wird die unterschiedliche Polarität von Substanzen/Molekülen ausgenutzt.

Ein auf der DC-Platte fixiertes, stationäres Trennmittel tritt mit den zu trennenden, gelösten Substanzen abhängig von deren Eigenschaften in Wechselwirkung. Dadurch und durch die unterschiedliche Löslichkeit der Substanzen im Laufmittel legen die Substanzen unterschiedlich lange Strecken auf der Trennschicht der DC-Platte zurück. Nach Färbung können durch Zuordnung der Wanderstrecke Substanzen qualitativ, und durch Densitometrie auch quantitativ bestimmt werden. Zur Entwicklung der DC-Platten kann ein einzelnes oder ein System aus verschiedenen Laufmitteln bzw. Laufmittelgemischen benutzt werden. Eine Mehrfachentwicklung dient der Bandenfokussierung sowie der besseren Trennung.

Aufgetrennte Substanzen (Banden) können durch Besprühen mit oder Tauchen in eine Färbelösung sichtbar gemacht werden. In manchen Fällen ist ein anschließendes gleichmäßiges Erwärmen erforderlich.

Eine qualitative Auswertung erfolgt durch Vergleich der Laufstrecke und Art der Färbung mit bekannten Substanzen. Für eine quantitative Bestimmung werden Referenzwerte gebraucht. Dafür muss die zu analysierende Substanz in mehreren bekannten Konzentrationen auf die gleiche DC-Platte wie die Probe aufgetragen werden. Densitometrische Auswertung, d.h. Vergleich der Färbeintensitäten zwischen Probe und Kontrollen, ermöglicht eine quantitative Bestimmung der in der Probe enthaltenen Substanzmenge. Da die Intensität der Färbung bei jeder Platte etwas schwanken kann, müssen diese Referenzwerte auf jeder DC-Platte erneut aufgetragen werden (H.-P. Frey, K. Zieloff „Qualitative und Quantitative Dünnschichtchromatographie: Grundlagen und Praxis", VCH Verlagsges., Weinheim-Basel-Cambridge-New York, 1993, S. 232).

Die hochauflösende Dünnschichtchromaographie auf Kieselgel-DC-Platten ermöglicht bspw. die Trennung aller polaren Lipidklassen (Touchstone J. C. 1995. Thin-layer chromatographic procedures for lipid separation. J. Chromatogr. B 671: 169–95) In diesem Zusammenhang ist auch bekannt, dass eine Auskleidung der Vertikalkammern mit Filterpapier zur Sättigung der Kammeratmosphäre mit Laufmittel Verwendung finden kann.

Die US-Schrift 6,096,205 bspw. offenbart ein Dünnschichtchromatogaphie-System mit Analyseeinheit, welches eine Vielzahl von gehalterten DC-Platten in einer Vielzahl von Kammern und eine CCD-Kamera verwendet, sodass eine große Probenanzahl gleichzeitig untersucht werden kann.

Die Applikation einer Vielzahl zu analysierender Proben auf DC-Platten durch Spritzen bzw. Spotten ist bspw. aus der US-Schrift 4,272,381 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur Verbesserung der dünnschichtchromatographischen Analyse anzugeben, die einfach handhabbar und kostengünstig ist. Gleichzeitig soll die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der quantitativen Auswertung dünnschichtchromatografischer Analysen erhöht werden.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Anordnung zur Verbesserung der dünnschichtchromatographischen Analyse aus einer Auftrageschablone, einem Entwicklungsgestell, ein oder mehreren Haltebögen und einem Heizgestell besteht, die einer DC-Platte und einer Vertikalkammer mit Laufmittel/Laufmittelgemisch zuordenbar sind, indem die Auftrageschablone eine Auftragung von Proben und Kontrollen in exakten Abständen auf der DC-Platte ermöglicht, das Entwicklungsgestell die sichere und einfache Handhabung der DC-Platte während der Chromatographie- und Detektionsvorgänge innerhalb und ausserhalb der Kammer ermöglicht, die Haltebögen das zur Sättigung der Atmosphäre dienende Filterpapier nicht von den Wänden der Kammer abrutschen lassen, indem sie dieses an der Wand haltern, und das Heizgestell die fehlerfreie Wärmebehandlung der DC-Platten ausserhalb der Kammer ohne störende Wärmebrücken ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren und Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anordnung,

2: eine Auftrageschablone gemäss 1 in Schnittdarstellung,

3: ein Entwicklungsgestell gemäss 1,

4: ein Haltebogen gemäss 1 und

5: ein Heizgestell.

Die erfindungsgemässe Anordnung zur Verbesserung der dünnschichtchromatographischen Analyse besteht, wie in l dargestellt aus einer Vertikalkammer 1, einer senkrecht zum Boden der Vertikalkammer 1 gelagerten DC-Platte 2, einem Laufmittel oder Laufmittelgemisch 3, das den Boden der Vertikalkammer 1 und den untersten Teil der DC-Platte 2 bedeckt, einer Filterpapierausgekleidung 4, die an der Wand der Vertikalkammer 1 gelagert ist und in das Laufmittel oder Laufmittelgemisch 3 reicht, einer Auftrageschablone 5, einem Entwicklungsgestell 6, einem Haltebogen 7 sowie einem, in 8 näher dargestellten Heizgesell 8, wobei die Auftrageschablone 5, das Entwicklungsgestell 6 und das Heizgesell 8 der DC-Platte 2 und der Haltebogen 7 der Vertikalkammer 1 sowie der Filterpapierauskleidung 4 zuordenbar sind, indem die Auftrageschablone 5 eine Auftragung von Proben und Kontrollen in exakten Abständen aufder DC-Platte 2 ermöglicht, das Entwicklungsgestell 6 die sichere und einfache Halterung der DC-Platte 2 innerhalb und ausserhalb der Vertikalkammer 1 ermöglicht, der Haltebogen 7 die Filterpapierausgekleidung 4 an der inneren Wand der Vertikalkammer 1 verrutschfest haltert und das Heizgestell 8 ausserhalb der Vertikalkammer 1 die DC-Platten 2 zur Wärmebehandlung ohne störende Wärmebrücken fixierend haltert.

Die Proben und Kontrollen werden mit einer Spritze mit Kanüle (bspw. einer Hamilton-Spritze) oder einer Glaskapillare auf die DC-Platte 2 aufgetragen, wobei die in 1 dargestellte Auftrageschablone 5, die mit genau definierten Ausnehmungen 51, die als Bohrungen gestaltet sein können, für die Kanülen- oder Kapillarenaufnahme versehen ist, einen äusseren Rand 52 als Abstandshalter aufweist, so dass beim Aufsetzen der Auftrageschablone 5 auf die DC-Platte 2 eine parallele Beabstandung dieser zueinander gegeben und eine manuelle Auftragung in genau definierten Abständen ermöglicht ist.

Dies hat den Vorteil, dass, im Gegensatz zum Auftragen per Hand ohne Schablone, eine exakte quantitative Auswertung durch Scannen einzelner Bahnen mit gleichen Abständen möglich ist.

Die Auftrageschablone 5 kann bspw. aus Acryl bestehen und ist von oben mit für die Hamilton-Spritzen oder Glaskapillaren geeigneten Ausnehmungen 51/Bohrungen in gleichmäßigen Abständen versehen. Die kanalartig ausgebildeten Ausnehmungen 51/Bohrungen sind auf der der DC-Platte 2 abgewandten Seite zusätzlich konisch gesenkt, um ein leichteres Einführen der Spritzen/Kapillaren zu ermöglichen. Zur Identifikation der einzelnen Bahnen können die Ausnehmungen 51/Bohrungen der Auftrageschablone mit Nummern versehen sein.

In der 2 ist die Form der Ausnehmungen 51/Bohrungen zu erkennen, die an der Oberseite der Auftrageschablone 5 konisch eingesenkt sind und im weiteren Verlauf kanalförmig nach unten durch die Auftrageschablone 5 hindurch gehen.

Ausserdem zeigt die 2 die Form des äusseren Rands 52, der den Abstand der Auftrageschablone 5 über DC-Platte 2 einstellt und die DC-Platte 2 seitlich passgenau einfasst.

Die 3 zeigt das Entwicklungsgestell 6, welches der Aufnahme und Halterung der DC-Platte 2 zur Erleichterung der Handhabung innerhalb und ausserhalb der Vertikalkammer 2 dient. Das Entwicklungsgestell 6 weist am unteren Ende zwei Auflagen für die Aufnahme von DC-Platten auf und besitzt am oberen Ende eine bügelförmige Formgebung, so dass das Entwicklungsgestell 6 gut mit der Handerfassbar ist. Am oberen Ende des Entwicklungsgestells 6 befindet sich eine Haltelasche, bspw. aus Metall, die ein Verkippen der durch das Entwicklungsgestell 6 gehalterten DC-Platten verhindern.

Wesentlich ist, dass das Entwicklungsgestell 6 genau in den Innenraum der Vertikalkammer 6 passt und die DC-Platte 2 senkrecht zum Boden dieser haltert.

Dies hat den Vorteil, dass insbesondere, wenn mit mehreren Laufmitteln nacheinander entwickelt werden soll oder die DC-Platte 2 vor Entwicklung „gewaschen" wird, die DC-Platte 2 beim Umsetzen in verschiedene Vertikalkammern 1 nicht mit Händen oder Gegenständen berührt werden muss Beim abschließenden Tauchen der DC-Platte 2 in eine Färbelösung, die sich bspw. auch in einer Vertilkalkammer befinden kann, gewährleistet das Entwicklungsgestell 6 eine sichere und gleichmäßige Tauchung der DC-Platte 2 in das Färbebad.

Die Vertikalkammer 1 ist zur besseren Sättigung der Atmosphäre mit dem Laufmittel/Laufmittelgemisch 3 mit einer Filterpapierauskleidung 4 versehen, wobei zur Fixierung der Filterpapierauskleidung 4 der in 4 dargestellte Haltebogen 7 Verwendung finden. Zweck des Haltebogens 7 in dem Vertikalgefäss 1 ist es, die Filterpapierauskleidung 4 bzw. andere Auskleidungen in der Vertikalkammer 1 an deren Wand zu fixieren.

Sowohl das Entwicklungsgestell 6 als auch der Haltebogen 7 können aus Edelstahl-Draht oder -blech gefertigt sein, wobei die Verbindung der einzelnen Elemente, aus denen das Entwicklungsgestell 6 bzw. der Haltebogen 7 zusammengesetzt ist, durch Punktschweißen oder andere Metall-verbindende Verfahren erfolgen kann.

Das erfindungsgemässe Heizgestell 8, das in einer Ausführungsform in 5 dargestellt ist, dient der einfachen Handhabung der DC-Platte 2 für die Sichtbarmachung latenter Färbungen auf der DC-Platte 2 durch gleichmäßige Erwärmung unter Vermeidung unerwünschter Wärmebrücken.

Das Heizgestell 8 besteht aus einem Metallrahmen, bspw. Stahl oder Aluminium, mit sechs aufwärts gerichteten Auflagefingern 81. Es bietet eine Halterung entsprechend den Maßen der verwendeten DC-Platten (bspw. 20 × 10 cm). Durch die sechs Auflagefinger 81 – vier an den Ecken und zwei in der Mitte des Heizgestells 8 – lassen sich sowohl 10 × 10 als auch 20 × 10 cm DC-Platten verwenden. Die Auflagefinger 81 begrenzen den für die DC-Platte 2 zur Verfügung stehenden Raum und verhindern so ein Verrutschen. Die DC-Platte 2 selbst liegt nur auf kleinen Spitzen an der Oberseite der Auflagefinger 81 auf sodass unerwünschte Wärmebrücken auf ein Minimum reduziert werden.

Das Heizgestell 8 ist an den Auflagefingern 81 mit Auflagestellen für die DC-Platte 2 versehen, die bspw. durch herausgefräste Aussparungen gebildet sein könen. Diese Aussparungen dienen der Fixierung der DC-Platte 2 und bewahrt diese vor dem Verrutschen, wenn Kräfte von ihrer Seite her angreifen. Die DC-Platte 2 liegt somit nur punktförmig und dennoch rutschgeschützt auf den Auflagefingern 81 auf.

1 Vertikalkammer 2 DC-Platte 3 Laufmittel/Laufmittelgemisch 4 Filterpapierauskleidung 5 Auftrageschablone 51 Ausnehmungen 52 äusserer Rand 6 Entwicklungsgestell 61 Anschlag 7 Haltebogen 8 Heizgestell 81 Auflagefinger

Anspruch[de]
  1. Anordnung zur Verbesserung der dünnschichtchromatographischen Analyse bestehend aus einer Vertikalkammer (1), einer im wesentlichen senkrecht zum Boden der Vertikalkammer (1) gelagerten Dünnschichtchromatographieplatte (2), einem Laufmittel (3), das den Boden der Vertikalkammer (1) und einen unteren Teil der Dünnschichtchromatographieplatte (2) bedeckt, einer Filterpapierauskleidung (4), die an der Wand der Vertikalkammer (1) gelagert ist und in das Laufmittel (3) reicht, einer Auftrageschablone (5), einem Entwicklungsgestell (6), einem Filterpapier-Haltebogen (7) und einem Heizgestell (8) außerhalb der Vertikalkammer (1), wobei die Auftrageschablone (5), das Entwicklungsgestell (6) und das Heizgestell (8) der Dünnschichtchromatographieplatte (2) zuordenbar sind und der Filterpapier-Haltebogen (7) der Vertikalkammer (1) sowie der Filterpapierauskleidung (4) zuordenbar ist, indem

    – die Auftrageschablone (5) der Form der Dünnschichtchromatographieplatte (2) entspricht und Ausnehmungen (51) in gleichmäßigen Abständen aufweist,

    – das Entwicklungsgestell (6) einen in die Vertikalkammer (1) einbringbaren Bügel aufweist, mit einer größeren Vertikalabmessung als die Dünnschichtchromatographieplatte (2) und mit einer Auflage für die Unterkante der Dünnschichtchromatographieplatte (2) versehen ist,

    – der Filterpapier-Haltebogen (7) dem Innenraum der Vertikalkammer (1) angepaßt ist,

    – und am Heizgestell (8) eine Auflage für die Dünnschichtchromatographieplatte (2) an deren Ecken vorgesehen ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrageschablone (5) aus durchsichtigem Kunststoff besteht.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (51) kanalartig senkrecht verlaufen und auf einer Seite der Auftrageschablone (5) konisch gesenkt sind.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrageschablone (5) einen erhöhten äusseren Rand (52) zur Einfassung und parallelen Beabstandung der Dünnschichtchromatographieplatte (2) aufweist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwicklungsgestell (6) an einem oberen Teil einen Anschlag (61) für die Dünnschichtchromatographieplatte (2) aufweist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage für die Unterkante der Dünnschichtchromatographieplatte (2) bogenförmig ausgebildet ist.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwicklungsgestell (6) aus Edelstahl besteht.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterpapier-Haltebogen (7) aus Edelstahl besteht.
  9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwicklungsgestell (6) und/oder der Filterpapier-Haltebogen (7) aus gebogenem Edelstahldraht und/oder -blech bestehen.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwicklungsgestell (6) und/oder der Filterpapier-Haltebogen (7) aus einzelnen, durch Punktschweißung miteinander verbundenen Abschnitten besteht.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Heizgestell (8) vier bis sechs Auflagepunkte vorgesehen sind.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgestell (8) aus einem rechteckigen Metallrahmen besteht, der mit sechs senkrecht zum Rahmen gerichteten Auflagefingern (81) versehen ist, wobei vier der Auflagefinger (81) an den Ecken des Rahmens und zwei Auflagefinger (81) gegenüberliegend zueinander, mittig zwischen zwei Auflagenfingern (81) der Ecken positioniert sind.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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