SU794507A1 - Способ анализа в бумажной иТОНКОСлОйНОй ХРОМАТОгРАфии - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналитической химии, в частности к способам анализа методом бумажной и тонкослойной хроматографии .

Известны способы детектировани  п тен веществ на бумажных и тонкослойных хроматограммах после проведени  разделени  анализируемых смесей, сушки хроматограмм , а в отдельных случа х и обработки хроматограмм специальными реагентами (например, с целью визуализации или закреплени ).

Известны также следующие способы: сканирование бумажных хроматограмм пучком ионизирующего излучени ; сканирование световым лучом в видимом диапазоне длин волн или УФ-диапазоие; сканирование хроматограмм соединений, меченных радио-активными изотопами, с помощью специальных радиометрических сканеров..

Известен способ количественного изм.ерени  хроматографических п тен с помощью фотометрического устройства с раздвоителем светового пучка, четырех фотоумножителей , системы слежени  и обработки данных . Способ предполагает сканирование сухих хроматограмм, причем один из двух лучей просматривает область хроматограммы вне зоны п тен. Фоновый сигнал вычитаетс  из суммарного сигнала при ирохождении луча через хроматографические п тна 1.

Описанный способ анализа тонкослойных хроматограмм, основанный на их сканировании в режимах оптической денситометрии , поглощени  или отражени  рентгеновского и Излучени  имеют принципиальный недостаток - нестабильность уровн  фона, вызванную неоднократностью сло  сорбента по его дине. Эта неоднородность, неизбежна  при нанесении сло  сорбента самыми лучшими аппликаторами, не сказываетс  на самом процессе разделени .

Известен также способ анализа в бумажной и тонкослойной хроматографии, заключающийс  в разделении смеси веществ при перемещении элюента по сорбенту и регистрации разности сигналов детекторов при прохождении через один из них анализируемых веществ 2.

Недостатком описанного способа детектировани   вл етс  плоха  воспроизводимость результатов, получаемых при сканировании различных хромотограмм, и длительность анализа.

Целью изобретени   вл етс  сокращение времени анализа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что одновременно с разделением исследуемой смеси на параллельной пластине раздел ют

эталонную смесь с тем же качественным составом компонентов, но с известной концентрацией и в процессе разделени  непрерывно регистрируют моменты полного разделени  определ емых веществ, после регистрации которых провод т их количественное определение и регенерацию сорбента. ное определение и регенерацию собента.

Реализаци  предлагаемого способа при определении одного илн нескольких веществ по поглощению света достигаетс  путем выполнени  последовательности следующих операций:

1.Приготовление сло  сорбента, обеспечивающего отсутствие гидравлической св зи между трем  участками (дорожками) на длине сло , обеспечивающей разделение анализируемой смеси (например, бумага с разрезами).

2.Подготовка раствора свидетел  с заданной концентрацией каждого из искомых веществ.

3.Подготовка хроматографической системы - установлени  непрерывного потока элюнрующей жидкости по трем дорожкам.

4.Одновременный ввод на гидравлически независимые участки сорбирующего сло  раствора-свидетел  (с известными концентраци ми искомых веществ) и пробы анализируемой смеси.

5.Поиск максимума поглощени  зоны искомого вещества по дорожке с пробой и в растворе-свидетеле посредством перемещени  вдоль направлени  движени  хроматографических зон источника и приемника света (или при перемещении хроматографической системы относительного детектора).

6.Поиск максимума поглощени  искомого вещества на дорожке с анализируемой смесью в той ее части, котора  соответствует обнаруженному (на дорожке с раствором-свидетелем ) максимуму поглощени .

7.Определение количественного содержани  искомого вещества по отнощению интенсивностей поглощени  (за вычетом поглощени  чистого элюента, идущего по отдельной контрольной дорожке) в анализируемой смеси и в растворе-свидетеле.

8.Регенераци  хроматографической системы сразу же после количественного определени  содержани  искомого вещества

в анализируемой смеси (не ожида  прохождени  этой и всех остальных хроматографических зон до конца сло  сорбента) посредством подачи элюента с нарастающей концентрацией дл  промывки зон ввода.

Иллюстрацией предложенного способа может служить работа экспериментальной установки, разработанной и построенной в СКВ аналитического приборостроени  АН СССР в пор дке выполнени  служебного задани  по плановой теме.

На фиг. 1 изображена экспериментальна  установка, реализующа  предлагаемый способ; на фиг. 2 - функциональна  схема установки.

Экспериментальна  установка седержит подложку 1, слой сорбента 2, покровна  пластина (стекло) 3, фильтр 4 дл  вывода элюирующей жидкости, радиолюминесцентный источник (РЛИ) света 5, рычаг 6, устройство 7 дл  перемещени  РЛИ, направл юща  щтанга 8, зона 9 детектировани  вещества анализируемой смеси, зона 10 детектировани  вещества эталонной смеси (свидетелей), зона 11 сравнени  (измерени  светопоглощени  элюента), микрощприц 12 дл  нанесени  эталонной смеси, микрощприц 13 дл  нанесени  анализируемой смеси, фитили 14 ввода элюирующей жидкости, маска 15 с трем  щелевыми диафрагмами , подвижный светоприемник 16, емкость 17 с элюирующей жидкостью.

На кварцевой пластине-подложке 1 нанесен слой сорбента 2, закрытый второй покровной кварцевой пластиной 3. Между пластинами зажаты фитиль 4 дл  вывода элюирующей жидкости и фитили 14 дл  ввода элюирующей жидкости. Радиолюминесцентный источник света 5 установлен на рычаге 6, укрепленном на оси устройства .дл  перемещени  источника света 5, подвижно сочлененного со щтангой 8. Иглы микрощприцов 12 и 13 пропущены через отверсти  в покровной пластине 3. Маска с трем  щелевыми диафрагмами установлена на фотокатод фотоэлектронного умножител  (ФЭУ) 16 (подвижный светоприемник). .Фитили 14 опущены в емкость 17 с элюирующей жидкостью.

Вс  система помещена в светонепроницаемый кожух, а подвижный источник света 5 с двигателем 7 жестко св заны с подвижным светоприемником 16, поскольку их движение синхронно.

Установка содержит также вычислительную управл ющую систему 18, устройство дл  формировани  градиента свойств элюирующей жидкости 19, устройство 20 дл  вывода информации.

Вычислительна  управл юща  система электрически соединена с устройством дл  перемещени  источника света 7, подвижным светоприемником 16, устройством 19 дл  формировани  градиента и устройством 20 дл  вывода информации.

Устанавливают подложку 1 со слоем сорбента 2, покровным стеклом 3 и фитил ми на маску 15 светоприемника (фотокатода ФЭУ). Три подающих фитил  14погружают в емкость с элюирующей жидкостью. Устанавливают непрерывный поток элюирующей жидкости через слой сорбента в направлении фитил  4, где испар ют элюирующую жидкость. С помощью микрощприца 13 через отверстие в пластине 3 ввод т смесь анализируемых веществ, а с помощью микрощприца 12 одновременно ввод т одно или несколько веществ - свидетел.ей. Закрывают хроматографическую систему светонепроницаемым кожухом и включают детектор . Детектор производит поиск зоны вещества-свидетел , дл  чего подвижный светоприемник 16, механически св занный с устройством 7 дл  перемещени  РЛИ соверщает возвратно-поступательное движение вдоль направлени  движени  хроматографических зон. При этом устройство 7 с той же амплитудой совершает возвратнопоступательное движение и скользит вдоль направл ющей щтанги 8. Радиолюминесцентный источник света 5 занимает положение , при котором он перемещаетс  над областью движени  одной или нескольких хроматографических зон веществ-свидетелей . Амплитуда этого движени  определ етс  в каждый момент времени шириной хроматографической зоны (зон) веществасвидетел , так как прекращение поглощени  света источника 5 веществом-свидетелем служит сигналом к изменению направлени  движени  источника света и светоприемника на противополох ное. Через определенный , заранее выбранный интервал времени (1/4-1/100 общего ожидаемого времени анализа) устройство 7 перемещает радиолюминесцентный источник 5 в область, расположенную над траекторией движени  хроматографических зон веществ анализируемой смеси. Перемещение происходит в момент, когда в своем возвратно-поступательном движении источник света и светоприемник проходит через точку максимума поглощени  зоны вещества-свидетел . При этом область детектировани  оказываетс  в точке максимума пика вещества анализируемой смеси, соответствующего веществусвидетелю . Устройство 7 и светоприемник 16 продолжают совершать возвратно-поступательное движение, амплитуда которого определ етс  тем же соотношением, что и ранее, то есть, прекращение поглощени  света веществом (веществами) анализируемой смеси служит сигналом к смене направлени  движени . При этом вычислительна  управл юща  система 18 непрерывно анализирует профиль распределени  вещества вдоль хроматографических зон анализируемой смеси до тех пор, пока зона (зоны) вещества, соответствующего веществу-свидетелю , не будет отделена от прочих компонентов анализируемой смеси в соответствии с критерием разделени  (например , не хуже 4), введеином в пам ть управл ющей вычислительной системы до начала анализа. При достижении нужной степени разделени  управл юща  вычислительна  система останавливает возвратнопоступательное движение фотоприемника и устройства перемещени  источника света и подает команду устройству перемещени  переместить источник света в зону 11, где происходит поток чистой элюирующей жидкости, не содержащей веществ-свидетелей и анализируемых веществ. При этом регистрируемый сигнал соответствует вкладу поглощени  света элюирующей жидкостью , которое может быть довольно значительным . Вычислительна  система проводит интегрирование площадей пиков веществасвидетел  и соответствующего ему вещества анализируемой смеси, вычитает из этих значений вклад поглощени  элюирующей жидкости и сравнивает величины площадей. На основании этих данных и введенных в пам ть системы значени , соответствующих количеству вещества-свидетел , вычислительна  система рассчитывает количество анализируемого вещества, и выдает это значение на устройство 20 дл  вывода информации в цифровой форме.

После количественного определени  искомого вещества (веществ) управл юща  вычислительна  система посылает сигнал устройству формировани  градиента элюирующей жидкости подать в емкость 17 реагент, позвол ющий быстро промыть слой сорбента от веществ-свидетелей и веществ анализируемой смеси. В качестве такого реагента может быть использована высокопол рна  жидкость при адсорбционной хроматографии на силикагеле или раствор с высокой ионной силой в случае ионнообменной хроматографии . Дл  завершени  цикла регенерации устройство формировани  градиента подает в емкость 17 жидкость с теми свойствами , которые необходимы в начальной стадии анализа. Через промежуток времени, достаточный дл  промывки областей, в которые ввод т пробы щприцами 12 и 13, хроматографическа  система готова к проведению следующего цикла анализа. Суммарное врем  подачи всех промывных растворов может не превосходить времени нужного дл  прохождени  подвижной фазы вдоль всего сло  сорбента, то есть значительно меньше времени анализа.

В процессе получени  количественной записи источник света с определенной частотой поочередно устанавливаетс  над трем  дорожками (дл  эталонного образца, дл  элюета и дл  анализируемой смеси). Поскольку в поле зрени  детектора попадают одни и те же участки сорбента каждой дорожки, погрешности за счет разной толщины сло  сорбента не возникают, хроматографические м тна проход т как бы через измерительные  чейки одной кюветы. Вычислительна  машина подсчитывает площади пиков при прохождении п тен через посто нную зону, просвечиваемую источником света, и производит расчет концентрации по соотношению площадей пиков в дорожке с эталоном и в дорожке с анализируемой смесью, за вычетом поглощени  от элюента в контрольной дорожке.

Тестова  стандартна  смесь красителей (азобензол, азотолуол, судан П1, виктори  - синий и судан R), вз тых в различных соотношени х, раздел лась в слое силикагел  Silperl толщиной 0,2 мм с 2% гипса . Элюент - смесь бензола с ацетоном в отношении 97:3. Дл  количественной оценки были приготовлены бензольные растворы-свидетели Судана R и азотолуола, содержащие 10 мг вещества в 1 см с точностью ±0,3%.

Пробы анализируемой смеси и растворовсвидетелей имели объем 1 мкл и наносились процензионным шприцем фирмы Hamilton с воспроизводимостью не хуже 0,5%.

Обработка экспериментальных материалов показала, что значени  концентраций азотолуола и Судана R анализируемой смеси определ ютс  с точностью не хуже ±1,7%.

Так, например, при трехкратном анализе пробы, содержащей 12,3X10- г Судана R и 7,51X10- г азотолуола были получены следующие значени : 12,6X10- ; 12,4x1012 ,2Х10-« дл  Судана и 7,55x10-6, 7,53х XICH, 7,49X10- дл  азотолуола.

8

Claims (2)

1.Патент Франции № 2089172, 1972, G ОШ 31/08.

2.Патент США № 3562539, кл. 250-227, 1971 (прототип).

/4

17