DE1598214B2 - Verfahren zur gleichzeitigen durchfuehrung chromatographischer analysen auf mehreren kolonnen, insbesondere von gemischen von aminosaeuren und aehnlichen stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Durchführung chromatographischer Analysen auf mehreren Kolonnen, insbesondere von Gemischen von Aminosäuren und ähnlichen Stoffen, bei welchem die Eluentenflüssigkeit aus Behältern gemeinsam für die Kolonnen abgepumpt und auf die Kolonnen verteilt wird.

Es sind Verfahren bekannt, die es ermöglichen, mehrere chromatographische Trennungen von Gemischen von Aminosäuren oder ähnlichen Stoffen in einem Tag durchzuführen. So ist es z. B. möglich, drei Doppelanalysen dadurch durchzuführen, daß die Muster nacheinander in eine klassische Dreierkolonne gebracht werden, wobei eine kürzere Kolonne für das Trennen der basischen Aminosäuren und die zwei weiteren gleichen Kolonnen für das Trennen der Säuren und neutralen Aminosäuren bestimmt sind. Wenn die eine dieser Kolonnen in Funktion ist, wird die andere regeneriert und umgekehrt.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei welchem die Eluentenflüssigkeit aus Behältern abgepumpt und auf eine Mehrzahl von Kolonnen verteilt wird. Dabei ist für jede Kolonne eine eigene Pumpe vorgesehen, deren Eingänge die Leitung für die Eluentenflüssigkeit anzapfen. Es wird dadurch eine gleichzeitige, kontinuierliche Trennung in mehreren Kolonnen möglich, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Trennprozesse auf den einzelnen Kolonnen nicht beschleunigt werden können und mehrere Stunden oder gar Tage in Anspruch nehmen. Die aus den Kolonnen austretenden Eluate werden jeweils in bestimmter Menge in Dosierbehältern eines Verteilers gesammelt, wobei die Dosierbehälter, wenn sie gefüllt sind, nacheinander für die Auswertung entleert werden, die dann auch nacheinander erfolgt.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist es, daß zur präzisen Trennung für jede Kolonne eine Präzisionspumpe erforderlich ist, wobei zur Erzielung genauer Vergleichswerte und Ausgangsgrößen die Kennwerte sämtlicher Pumpen aufeinander abzustimmen sind. Da eine solche Abstimmung in den meisten Fällen nicht mit der gewünschten Genauigkeit erzielt werden kann, leidet die Genauigkeit der Analyse.

Für die Unterscheidung der einzelnen Komponenten von Gemischen von Eiweißstoffhydrolysaten oder großen Peptiden kommt es auf ein sehr genaues Arbeiten an, was für derartige Analysen auch dadurch beeinflußt wird, daß eine Reihe von Faktoren meist nicht mit genügender Genauigkeit bei konstanten Werten gehalten werden können. So z. B. ist das

ίο Auswertungsreagens für diese Analysentypen, ein komplexes Ninhydrinreagens, sehr empfindlich gegen : Licht, gegen die Berührung mit Luft und ähnlichem, so daß es nicht als Reagens mit beständigen Eigenschaften betrachtet werden kann. Wie bei der Durchführung von Analysen festgestellt wurde, ist eine häufige Quelle von Betriebsungenauigkeiten der Verlauf der farbbildenden Reaktion des Eluats; aber auch die Schwankung des barometrischen Drucks wird gewöhnlich nicht in Betracht gezogen. Eine weitere Quelle von Ungenauigkeiten ist die Durchflußgeschwindigkeit des Eluats, die von den Eigenschaften der Pumpe und ihrer Antriebsmotore abhängig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem mit möglichst geringem Aufwand eine große Analysengenauigkeit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erflndungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eluentenflüssigkeit periodisch während der gleichzeitigen Trennung in den Kolonnen auf diese verteilt wird.

Es läuft somit in mehreren Kolonnen die Trennung gleichzeitig ab, wobei der den Kolonnen gemeinsame Eluent mit derselben, den Kolonnen gemeinsamen Pumpe gefördert und über einen hinter der Pumpe angeordneten hydraulischen Schalter periodisch auf die einzelnen Kolonnen verteilt wird. Da der Eluent für sämtliche Kolonnen mit derselben Pumpe gefördert wird, sind für sämtliche Kolonnen gleiche Ausgangsgrößen gegeben, was der Vergleichsgenauigkeit zugute kommt. Dabei ist eine unterbrochene Zuführung des Eluenten während des jeweiligen Trennprozesses unschädlich, wenn die Unterbrechungsperioden kurz genug sind. Die Unterbrechungspulse können dann automatisch durch die vorhandene Elastizität der Rohrleitungen oder durch die Kolonne selbst unterdrückt werden.

Eine von den Analysen kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil zur Analyse des Standardmusters dienen, welches durch sein Ergebnis mit hoher Genauigkeit die einzelnen Koeffizienten bestimmt, die zur Auswertung der einzelnen Komponenten erforderlich sind. Die Parameter können in genügend breiten Grenzen schwanken, ohne daß dies einen besonderen Einfluß auf die analytische Genauigkeit des Resultats hätte. Hieraus geht der wesentliche Vorteil hervor, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die Einrichtung zur Einhaltung der einzelnen Betriebsparameter wesentlich einfacher und billiger durchgeführt werden kann. Im Falle, daß es nicht auf einen besonders hohen Genauigkeitsgrad ankommt, kann eine Kontrollanalyse mit einem Standardmuster bekannter Zusammensetzung entfallen. Ein weiterer Vorteil einer gemeinsamen Pumpe für mehrere Kolonnen besteht darin, daß Präzisionspumpen eingespart werden können, die bei bekannten Verfahren zur gleichzeitigen Trennung in mehreren Kolonnen erforderlich sind.

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In einer Ausgestaltung der Erfindung wird bei wird, deren Siedepunkt wesentlich höher ist als

einem Analyseverfahren, bei welchem die aus den 100° C und die möglichst wenig verdampft, wie zum

Kolonnen ausgetretenen Eluate· getrennt voneinander Beispiel Glyzerin.

mit einem einheitlichen Auswertungsreagens perio- Die Flüssigkeit aus den einzelnen Reaktoren disch vermischt und ausgewertet werden, vorgeschla- 5 KR 1 bis KR 4 wird zugehörigen Küvetten F1 bis F 4 gen, daß das Auswertungsreagens auf die Eluate zugeführt, die mit den gleichen geometrischen und während ihrer gleichzeitigen Zuführung zur Aus- optischen Parametern ausgeführt sind. Jeder der Auswertungsstation periodisch verteilt wird. Auch hier- flüsse aus den einzelnen Küvetten Fl bis F 4 kann zu braucht nur eine einzige gemeinsame Pumpe vor- mit einem Durchflußmesser B versehen sein,
gesehen zu sein, durch welche das Auswertungs- io Ein hydraulischer Schalter H schaltet die Ausläufe reagens zu den kapillaren Leitungen und den weite- der einzelnen Küvetten F1 bis F 4 so um, daß jeder ren Einrichtungen, welche zur Auswertung der Eluate Auslauf auf den Durchflußmesser B geschaltet werbestimmt sind, gepumpt wird. . den kann, wobei die übrigen Ausläufe direkt zum

Ein Beispiel für eine Einrichtung zur praktischen Abfall geschaltet sind. Auf diese Art kann die GeDurchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung 15 schwindigkeit in jedwedem der Kreise gemessen ist in der Zeichnung dargestellt. werden, die den einzelnen Kolonnen Vl bis F 4

Eine Pumpe Pv fördert aus nicht eingezeichneten zugehören.

Behältern eine oder mehrere Pufferlösungen, die als Jede der Küvetten F1 bis F 4 ist in einem besonde-

Eluenten verwendet werden. Die Zuleitung zu den ren photometrischen Kanal, der gestrichelt durch die

einzelnen Kolonnen Vl bis F 4 wird durch einen ²⁰ optische Achse angezeigt ist, angeordnet. Auf dieser

Mehrweghahn Kv beherrscht. Vor den Kolonnen F1 Achse liegen auch die Lichtquelle und Elemente

bis F 4 sind gegebenenfalls Dosiereinrichtungen Dl E1 bis E 4 für das Messen des durch die Küvetten

bis D 4 angeordnet. Die Pumpe Pv kann als einfache durchgelaufenen Lichtflusses.

Pumpe ausgeführt sein, die aus den einzelnen Be- Die Lichtquellen für die einzelnen Kanäle können haltern so fördert, daß ein mehrfacher Sprung- 25 verschieden sein oder es kann eine einzige Lichtgradient, der für die Elutionschromatographie ge- quelle bei geeigneter Anordnung der Kanäle vereignet ist, gebildet werden kann. An Stelle eines wendet werden. Diese Anordnung hat den Vorteil Sprunggradienten kann auch ein kontinuierlicher dann, wenn für das Messen eine relative Kompen-Gradient durch Verwendung an sich bekannter Mi- sationsmethode verwendet wird. Eine Schreibvorscher gebildet werden, oder durch Verwendung eines 3° richtung bzw. Registrierapparat Z kann in diesem Pumpaggregats, durch welches ein beliebig wählbarer Falle so ausgebildet sein, daß ihr servomotorisches Gradient gebildet werden kann. ' System zur Ausbildung einer Kompensationseinrich-

Jede der Kolonnen Vl bis F 4 hat unter ihrem tung verwendet werden kann, die lediglich auf das kapillarem Austritt einen normalen Dreiweghahn Verhältnis der Lichtflüsse empfindlich ist.
dt bis di, durch den der Ausfluß aus der Kolonne W1 35 Der Registrierapparat Z kann als Mehrpunkteinbis F 4 entweder in den Abfall oder in zugehörigen richtung ausgebildet sein, die nacheinander zu den Reaktoren KR 1 bis KR 4 geschaltet werden kann. Kreisen der einzelnen Kanäle verbindet und die in Zwischen den Hähnen d\ bis d₄ und den kapillaren diesen Kanälen gemessenen Werte aufzeichnet. Der Reaktoren KR1 bis KR 4 sind in die zugehörige Registrierapparat Z kann auch als Vielfachlinienkapillare Leitung Röhren angeschlossen, die zu den 40 schreiber mit der Möglichkeit der direkten Messung einzelnen Austritten eines Hahns Kn führen. Der integraler Werte ausgeführt sein, die dem Inhalt der Hahn Kn schaltet periodisch und schrittweise die einzelnen Komponenten in den analysierten Ge-Förderung der Pumpen Pn um, wobei es von Vorteil mischen proportional sind.

ist, daß die einzelnen Schritte des Hahns Kn im Die ganze Einrichtung kann so angeordnet sein,

Rhythmus des schrittweisen Umschaltens des Mehr- 45 daß immer Teilgruppen gemeinsam für eine Reihe

weghahns Kv verlaufen. von Kolonnen bei ihrem gleichzeitigen Lauf verwen-

Die einzelnen kapillaren Reaktoren KR 1 bis KR 4 det werden können. Auf der Zeichnung sind die sind im gleichen Bade in einem Gefäß N angeordnet, einzelnen chromatographischen Kolonnen F1 bis F 4 das diese auf konstanter Temperatur hält. Man erhält als wirklich einfache und einzelne Kolonnen andie Temperatur durch einen Tauchsieder oder durch 50 gezeigt. Das Verfahren und die Einrichtung gemäß Heizen des Gefäßes N von unten. Das Bad im Ge- der Erfindung kann auch für zwei oder mehrere faß N kann ebenfalls nahe von 100° C mit den Kolonnenprozesse unter der Voraussetzung der Anbekannten thermostatischen Einrichtungen gehalten wendung von mehreren hydraulischen Schaltern verwerden, wobei mit Vorteil eine Flüssigkeit verwendet wendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur gleichzeitigen Durchführung chromatographischer Analysen auf mehreren Kolonnen, insbesondere von Gemischen von Aminosäuren und ähnlichen Stoffen, bei welchem die Eluentenflüssigkeit aus Behältern gemeinsam für die Kolonnen abgepumpt und auf die Kolonnen verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Eluentenflüssigkeit nach dem Abpumpen periodisch während der gleichzeitigen Trennung in den Kolonnen auf diese verteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die aus den Kolonnen ausgetretenen Eluate getrennt voneinander mit einem einheitlichen Auswertungsreagens periodisch vermischt und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertungsreagens auf die Eluate während ihrer gleichzeitigen Zuführung "zur Auswertungsstation periodisch verteilt wird.