SE460522B - Anordning och saett foer aastadkommmande av mottryck i en fraan en detektorcell kommande elueringsloesning i ett vaetskekromatografiskt system - Google Patents

Description

460 522 blandningskammare som är utformad så att den ger en homogen elueringslösning.

För att separationen skall bli effektiv är det viktigt att separationsmediet i kolonnen uppvisar stor yta mot prov- lösningen och detta uppnås vanligen genom att separatione- mediet föreligger i form av små sfäriska partiklar. Utveck- landet av HPLC-tekniker (High Performance Liquid Chromato- grephy), varvid elueringsvätskan vid högt flöde pumpas genom kolonnen, kräver för bibehållen separation att kontaktytan ökas och därmed att partikelstorleken minskas. Detta medför att det krävs ett ökat tryck för att drixa eluaringsvatskan genom kolonnen. Då flödesmotståndet efter kolonnen normalt är lågt, uppstår ett kraftigt tryckfall och detta befrämjar utveckling av iufcbubbieri de fan vacsxan innahailer mer luft. Speciellt vid RPC-separationer har detta visat sig ge upphov till allvarliga problem. De luftbubblor som bildas direkt efter kolonnen, eller i detektoroellen stör den uppmätta signalen och spolierar i många fall resultatet.

För att komma tillrätta med nämnda problem finns några tekniker beskrivna som innebär att ett visst mottryck skapas över detektoroellen och att därigenom risken för bildning av ,luftbubblor minskar. Kravet på mottryck varierar främst med elueringsvätskans sammansättning och temperatur. vid RPG applikationer är ofta ett mottryck i storleksordningen 2 bar tillräckligt. En metod innebär att en lång slang med liten innerdiameter kopplas efter detektorcellen. Då volymen i en sådan, på grund av den längd som erfordras, är förhållandevis stor ar systemet aj iampllgc 1~aec fail man v111 samla fraktioner, eftersom den höga upplösning av separerade komponenter som uppnås i kolonnen till viss del går till spille om den så kallade dödvolymen är alltför stor. Vidare är det mottryok som erhålles pd detta sätt mycket flödes- känsligt. En annan metod, som innebär att vätskan efter kolonnen får verka på en fjäderbelastad kolv, som släpper igenom vätska då vätsketryoket balanserar fjäderkraften, har presenterats men även i detta fall torde dödvolymen vara "3" 460 522 alltför stor för att fraktionssamling skall vara möjlig.

Till detta kommer resistensproblem vid användning av korro- siva miljöer som t ex höga koncentrationer av salt. En tredje metod innebär att samtliga vätskor, såväl före som under separationsförsöket, genombubblas med t ex helium, varvid luften drivs bort från vätskorna. Metoden kräver ingen mottrycksalstrande anordning efter detektorn men är en, av ekonomiska skäl, mindre intressant lösning.

I enlighet med föreliggande uppfinning presenteras ett sätt att åstadkomma ett mottryck efter detektorcellen i ett vätskekromatografiskt system, varvid elueringsvätskan efter passage av detektorcellen bringas att passera en mottrycks- alstrande anordning innehållande en första kropp med en kanal som dels star i förbindelse med detektorcellen och dels i sitt utlopp pa kroppens yta är försluten genom en elastisk andra kropp, varvid det först vid tillräckligt högt vatsketryck i kanalen bildas en passage i gränsytan mellan nämnda kroppar. Uppfinningen avser vidare en anordning, en mottryoksalstrande ventil, för att åstadkomma detta mottryck.

Nämnda ventil består av en första kropp innehållande en kanal som dels star i förbindelse med detekorcellen och dels i sitt utlopp pa kroppens yta är försluten genom en elastisk andra kropp, varvid det först vid tillräckligt högt vätska- tryok bildas en passage, genom ventilen, i gransytan mellan nämnda kroppar. För att vatskepassagen mellan kropparna skall ske i en önskad flödesriktning minskas den elastiska kroppens anliggningstryck successivt i denna riktning.

I en utföringsform (Figur l) kan nämnda enhet utgöras av en nippel med ett i huvudsak koniskt parti (1) pà vars mantel- yta (2) en kanal (3) mynnar. Mantelytan är överdragen av en elastisk rörformig kropp (4), vilken sluter tatt mot kanalens utlopp (A). Elueringsvatskan leds fran detektoroellen genom en slang eller motsvarande förbindelse som är fäst vid nippeln, exempelvis med hjälp av en hållare (5), vilken skruvas i en gängad fördjupning (6) pa nippeln. Da vätska- 460 522 trycket i kanalen blir tillräckligt högt, uppstår en passage (A~B) i gränsytan mellan den elastiska kroppen (4) och nippelns koniska yta i riktning mot nippelns avsmalnande del. Pá grund av att nippeln är koniskt avsmalnande, blir dat tryck varmed den elastiska kroppen ligger an mot nippeln högre mot basen och lägre mot den avsmalnande delen, varför vätskeströmmen leds i den senare riktningen. Dödvolymen blir här.liten, då det endast krävs en kort passage i den mottrycks- alstrande enheten. Det är vidare möjligt att minska denna volym ytterligare genom att vätskans utbredning pà mantelytan begränsas till i huvudsak en smal passage A-B genom att radien (ri) till en punkt på linjen A-B är nagot mindre än en motsvarande radie (rz), exempelvis 45° eller mer mot den förra, se Figur 2, som visar ett tvärsnitt hos nippeln i Figur 1, varvid tvärsnittet, som gar_vinkelratt mot den koniska nippelns axel, skär mantelytan i en punkt på linjen A-B. Den kraft med vilken den elastiska kroppen ligger an mot nippeln blir därför nagot lägre i ett område nära linjen ' A-Bo Elusringsvätskan lämnar enheten vid B och fär därefter droppa ner i en provbehällare eller annat uppsamlingskärl.

Denna uttöringsform är således lämplig att inga som sista del i den vätskeavgivande delen på den arm eller motsvarande enhet, som pa en fraktionssamlare placeras över provbehallarna.

I en alternativ utföringsform (Figur 3) utgöra den mottrycks- alstrande ventilen av tva ändstycken (20) och (21), vilka skruvas in i ett gängat, rörformat stycke (22), varvid det ena ändstycket innehåller ett koniskt avsmalnande parti (23) som är överdraget av den elastiska kroppen (24). Slangar anslutas med därför avsedda nipplar vid (25) och (26).

Vätska från detektorcellen kommer in i enheten vid (25) och strömmar genom första ändstycket, genom kanalen (27), till (A) där först vid tillräckligt tryck en passage (A-B) bildas mellan den koniska delen av ändstycket och den elastiska kroppen. Vid (B) passerar vätskan in i en kanal (28) i ändstycket och strömmar via en tättslutande förbindelse (29) 460 (522 genom det andra ändstycket (21) ut ur enheten vid (26). För att säkerställa att vätskan passerar in i kanalen (28) vid (B) och vidare för att den elastiska kroppen skall behålla sitt läge, har ändstycket pà båda sidor om kanalmynningen (B) ökande diameter. ~ I dessa bada exempel har passagen uppstått i gränsytan 'mellan en kropp med ett koniskt avsmalnande parti och en rörformad, elastisk kropp, men det är naturligvis möjligt att uppnå motsvarande effekt genom andra utföranden som utnyttjar uppfinningsidén.

Da kraven på mottryck varierar för olika applikationer, är det önskvärt att kunna ändra mottrycket och en sådan ändring kan enkelt åstadkommas t ex genom att anliggningstrycket hos den elastiska kroppen ändras, exempelvis genom vel av material med annan elasticitet. I de fall den elastiska kroppen utgöres av en slang, kan innerdiameter och tjocklek varieras till att ge önskade mottrycksegenskaper.

Det mottryck som åstadkommas i enlighet med denna uppfinning är i stort sett oberoende av flödet inom ett brett flödes- intervall. Vid försök har de ovan nämnda utföringsformerna visat sig ge en ändring i mottryok som är mindre än 10 % då flödet ändras från nära 0 till 16 ml/min. vidare är död- volymen mycket liten och metoden är därför speciellt lämplig vid applikationer där man vill samla upp provkomponenter i fraktioner. Det stora antalet konstruktionsmaterial som star till förfogande gör det möjligt att uppna hög lösningsmedels- resistens då detta är nödvändigt. Det koniska partiet hos kroppen är lämpligen, för att ha hög lösningsmedelsresistens, tillverkat av exempelvis palypropen eller Tefzel(R) (Du Pont).

Den elastiska kroppen kan vara exempelvis en silikonslang eller, vid höga krav på lösningsmedelsresistens, utgöras av en perfluoroelastomer som exempelvis Kalrez(R) (Du Pont).

Claims (1)

_5_ 460 522 Patentkrav

1. Anordning för ástadkommande av mottryck i en från en detektorcell kommande elueringslösning i ett vätske- kromatografiskt system k å n n e t e c k n a d a v att den innnehàller en första kropp (20) med en kanal (27) som dels står i förbindelse med detektorcellen och dels i sitt utlopp (A) på kroppens (20) yta är försluten genom en elastisk andra kropp (24), varvid det först vid tillräckligt högt vätsketryck i kanalen bildas en passage (A-B) i gränsytan mellan nämnda kroppar (20, 24). Anordning enligt krav l k a n n e t e c k n a d a v att den första kroppen (20) har ett koniskt avsmalnande parti (23) vars mantelyta åtminstone delvis är tätt- slutande omgiven av en elastisk rörformad andra kropp (24). Sött att åstadkomma mottryck i ett vätskekromatografiskt system k H n n e t a c k n a t a v att eluerings- vätska efter passage av en detektorcell bringas att passera en mottryoksalstrande anordning innehållande en första kropp (20) med en kanal (27) som dels star i förbindelse med detektorcellen och dels i sitt utlopp (A) pa kroppens (20) yta dr försluten genom en elastisk andra kropp (24), varvid det först vid tillräckligt högt vötsketryck i kanalen bildas en passage (A-B) i gransytan mellan nämnda kroppar (20, 24).