Способ проведения проточной тонкослойной хроматографии и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к аналитической химии и может найти применение в аналитических лабораториях. Способ включает подготовку хроматографической камеры, пластины, элюента, пробы, непрерывную подачу на пластину элюента и удаление элюата, нанесение пробы, хроматографирование и непрерывное детектирование компонентов пробы в смоченном слое адсорбента. При этом используют камеру цилиндрической формы, снабженную мотором. Камеру устанавливают под углом 0-45^o. Стандартную хроматографическую пластину закрепляют внутри камеры на подвижной платформе и с помощью мотора вращают со скоростью 500-3000 об. /мин. Непрерывно подают элюент в центр пластины, а отработанный элюент (фракции элюата) направляют в кювету детектора. Наносят пробу объемом 2,5 мкл - 1,5 мл в центр пластины или на расстояние 10-30 мм от центра пластины, проводят круговое хроматографирование и непрерывное детектирование на расстоянии 35-80 мм от старта. Устройство для реализации способа состоит из металлической или полимерной светозащитной хроматографической камеры с расположенными внутри нее на подставке хроматографической пластины-подложки из стекла, металла, полимера с нанесенным на нее слоем адсорбента, устройства для подачи и удаления элюента (элюата), источника света со светофильтром и фотоприемника. Устройство отличается тем, что камера имеет цилиндрическую форму диаметром 310 мм и высотой 180 мм и выполнена в виде поддона со съемной крышкой. Поддон имеет канавку на дне вдоль стенки, в которую собирается и через патрубок выводится наружу и в кювету детектора элюат. На крышке закреплен в центре кран-дозатор, соединенный с насосом, и в 10-30 мм от него шприц-дозатор. В крышку встроены источник света и светофильтр, фотоприемник с возможностью его перемещения над пластиной. Внутри камеры в центре основания поддона на штыре, соединенном с мотором, закреплена горизонтально подвижная металлическая платформа диаметром 290 мм с устанавливаемой на ней стандартной по размеру хроматографической пластиной со слоем адсорбента толщиной 100-5000 мкм и размером частиц 3-30 мкм. Устройство дополнительно снабжено мотором. Корпус мотора наглухо соединен с камерой снизу. Мотор с камерой установлен на опоре с помощью винтового крепления, позволяющего варьировать положение устройства под углом 0-45^o. Вне камеры также расположены сосуд с элюентом, насос, второй фотоприемник, кювета и второй источник света. Технический результат изобретения заключается в разработке экспресс-метода ПТСХ с высокой разрешающей способностью и его аппаратурном оформлении. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к аналитической химии, точнее к проточной тонкослойной хроматографии (ПТСХ) и устройству для ее реализации.

Изобретение может найти применение в аналитических лабораториях, контролирующих производство и качество продукции, и в медицинских лабораториях при идентификации и выделении из смесей индивидуальных веществ с близкими или малыми коэффициентами подвижности, при определении следовых количеств веществ в смесях.

В описании использованы следующие понятия и сокращения: ХРОМАТОГРАФИЯ - метод разделения и анализа смесей, основанный на различном распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной (элюентом) [Большой энциклопедический словарь. - 2-е изд. - М.: "Большая Российская энциклопедия", СПб: "Норинт", 1997. - С.1323].

АДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ - хроматография, основанная на различной способности компонентов разделяемой смеси к адсорбции на неподвижной фазе [Аналитическая хроматография/К.И. Сакодынский и др. - М.: Химия, 1993. - С. 342].

ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ЖХ) - хроматография, в которой используется жидкий элюент [там же, с.225].

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ЖХ (ВЭЖХ) - адсорбционная ЖХ, в которой в качестве неподвижной фазы используется хроматографическая колонка, заполненная адсорбентом, а элюент движется под приложенным внешне высоким давлением [там же, с.225].

ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ТСХ) - адсорбционная ЖХ, проводимая на пластинах, покрытых слоем адсорбента. Разделение компонентов смеси происходит на открытом слое адсорбента, благодаря чему можно осуществлять три типа элюирования: линейное, круговое, антикруговое. "Планарный" вариант хроматографии. Движение элюента происходит под действием капиллярных сил. ТСХ включает следующие стадии: подготовку пробы, подготовку пластины, нанесение образцов, подготовку хроматографической камеры, хроматографирование (проявление, развитие хроматограммы), удаление элюента с пластины, детектирование (визуализация), идентификацию, количественную оценку (при количественном анализе) и оформление документации [там же, с. 345].

R_f=L_s/L_o (<1) - коэффициент подвижности; L_s - расстояние от линии старта (места нанесения пробы) до центра пятна на пластине; L_o - расстояние от линии старта до фронта элюента [Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот. - М.: Наука, 1985. - С.57].

ТСХ используют как аналитический и препаративный методы, которые обеспечивают разделение в пределах от 10^-3 до 10^-12 г.

С точки зрения аппаратурного оформления и способа реализации ТСХ в отличие от ВЭЖХ является простым и доступным для массового потребителя методом хроматографии при идентификации веществ, то есть в качественном анализе. Однако эти преимущества ТСХ теряются при проведении количественного анализа. Количественные определения выполняются в ТСХ только по окончании развития хроматограммы с помощью специальной прецизионной сканирующей аппаратуры. Кроме того, неравновесный характер процесса ТСХ в сочетании с необходимостью проведения каждого последующего анализа на новом сорбционном слое (новой пластине) отрицательно сказываются на точности и воспроизводимости результатов количественного анализа.

Проведение в ходе анализа непрерывного детектирования компонентов смеси в потоке элюента, широко применяемые в ВЭЖХ, не используется в ТСХ. Одной из причин этого является непостоянство скорости подвижной фазы в ТСХ, так как именно высокая точность поддержания расхода элюента в колоночных системах ВЭЖХ позволяет судить о количестве вещества в хроматографической зоне по площади пика на хроматограмме. Единственный вид ТСХ, характеризуемый постоянством скорости подвижной фазы - это ПТСХ. Она проводится таким образом, что элюент непрерывно удаляется с конца плоского слоя сорбента (за счет естественного испарения или испарения при нагревании края пластины), при этом скорость его движения определяется капиллярными свойствами слоя и, при установившемся равновесии, значение скорости становится константой.

Высокая линейная скорость движения элюента и постоянство ее значения достигаются в ВЭЖХ применением прецизионных насосных систем высокого давления. В ПТСХ постоянство линейной скорости подвижной фазы обусловлено чисто капиллярными эффектами и требует для своего поддержания только испарения растворителя. Однако этими же факторами определяются более низкие значения скорости движения элюента в ПТСХ, чем в ВЭЖХ. Известная попытка увеличить скорость проведения ТСХ за счет приложения внешнего давления (по аналогии с ВЭЖХ) с помощью прибора "Хромпрес" (Венгрия) на пластинах с упрочненным слоем адсорбента не применима к ПТСХ из-за технической сложности реализации [Аналитическая хроматография/К.И. Сакодынский и др. - М.: Химия, 1993. - С. 362].

Еще одним препятствием для непрерывного детектирования в ТСХ и в ПТСХ, в частности, является то, что все известные детекторы приспособлены для работы с прозрачными растворами (в потоке элюента), а не с рассеивающими свет пористыми матрицами (хроматографическими пластинами), где не действует фотометрический закон Ламберта - Бугера - Бера. Эта проблема решается с некоторыми ограничениями в ПТСХ при детектировании непосредственно в смоченном слое адсорбента на прозрачной стеклянной подложке [Воронцов A.M. Проточная тонкослойная хроматография (ПТСХ) в анализе экотоксикантов: особенности метода и критерии оценки результатов // Ж. эколог, химии, - 1992. - 2. - С. 33-43].

ПТСХ с непрерывным детектированием вещества непосредственно в смоченном слое адсорбента считается самостоятельным методом количественного хроматографического анализа, занимающего промежуточное положение между ТСХ и ВЭЖХ [Аналитическая хроматография/К.И. Сакодынский и др. - М.: Химия, 1993. - С. 357]. Эта модификация ПТСХ превосходит ТСХ за счет упрощения процесса проведения количественных анализов, однако уступает ВЭЖХ в скорости и разрешающей способности анализа, точности результатов.

Известен способ проведения ПТСХ в анализе экотоксикантов (хелатов тяжелых металлов, полициклических ароматических углеводородов), заключающийся в подготовке пробы, подготовке хроматографической камеры, подготовке пластины и подаче на ее край элюента с одновременным обеспечением непрерывного удаления отработанного элюента с противоположного конца пластины за счет испарения, нанесении пробы на пластину на стартовую линию с того же края пластины, куда подается элюент, в установившийся в равновесной системе поток элюента, хроматографировании, непрерывном детектировании - идентификации и количественном определении компонентов пробы в процессе элюции в смоченном слое [Воронцов А. М. Проточная тонкослойная хроматография (ПТСХ) в анализе экотоксикантов: особенности метода и критерии оценки результатов // Ж. Эколог. Химии. - 1992. - 2. - С.33-43]. Время проведения одного анализа - от 45 мин до полутора часов.

В качестве устройства для реализации известного способа предложен ПТСХ-хроматограф, включающий прямоугольную металлическую светозащитную камеру с отверстиями для двух световодов и для выхода воздуха и с откидной крышкой, на которой закреплен источник света - спектральная лампа ДРК-120 и интерференционный светофильтр; внутри камеры - емкость с элюентом; фитиль подачи элюента с левого края хроматографической пластины, погруженный одним концом в емкость с элюентом, а другим концом касающийся хроматографической пластины; саму хроматографическую пластину нестандартного размера 70х25 мм, состоящую из подложки (стекло или алюминиевая фольга) с нанесенным на нее слоем адсорбента (силикагель) и установленную неподвижно и горизонтально; покровную пластину; стеклянную пластинку, расположенную над покровной пластиной, с отверстием для ввода пробы; держатель световода со щелью для освещения сорбента, прикрепленный над покровной пластиной ближе к ее концу и справа от стеклянной пластинки таким образом, что детектирование происходит на расстоянии 40 мм от стартовой линии; фитиль для испарения элюента с правого края хроматографической пластины; под фитилем штуцер для его обдува; вне камеры - фотоприемник (фотоэлектронный умножитель ФЭУ-95) и поворотный диск с выходными концами световодов. Известный ПТСХ-хроматограф позволяет вести фотоабсорбционное и флуориметрическое детектирование. Достигается это с помощью применения гибких волоконно-оптических световодов.

По сравнению с количественной ТСХ, основанной на применении сканирующих установок, известный способ, осуществляемый на ПТСХ-хроматографе, имеет ряд преимуществ: воспроизводимость результатов возрастает в 6-8 раз; денситометрия или фауориметрическая детекция в смоченном слое по сравнению с оптическим сканированием при прочих равных условиях проходит с большим соотношением сигнал/шум (интенсивность сигнала выше), что обеспечено повышенной прозрачностью смоченного слоя; в режиме ПТСХ световой зонд фиксирован на одном участке слоя адсорбента, что снимает вклад неоднородности слоя по длине; возможен ввод пробы на одну и ту же пластину до нескольких сот раз, подобно тому, как неоднократно вводится проба в хроматографическую колонку, что дополнительно повышает воспроизводимость анализа и приводит к существенной экономии материала; возможен анализ летучих компонентов, чего не позволяет ТСХ.

Недостатком известного способа является требование к минимизации объема вводимой пробы и невозможность ввода пробы большего объема при испарении растворителя, как это практикуется в ТСХ при нанесении пробы на сухой слой с целью ее концентрирования.

По чувствительности определения вещества известный способ приближается к современной ВЭЖХ, однако значительно уступает ей в скорости анализа и в разрешающей способности.

Недостатки известного способа проведения ПТСХ в значительной степени связаны с недостатками и ограничениями ПТСХ-хроматографа, используемого для его реализации. Движение элюента в ПТСХ происходит медленно, только за счет заданных природой адсорбента и размером частиц капиллярных сил. Несмотря на то, что в известном хроматографе использованы адсорбенты с большим размером частиц (20-25 мкм), время анализа составляет не менее 45 минут. При этом наблюдается некоторая размытость хроматографических зон и потеря селективности в отношении ряда веществ. Удлинение слоя сорбента свыше 70 мм (и соответственно перенос детектирования на расстояние более 40 мм от стартовой линии) с целью увеличения разрешающей способности нецелесообразно - слишком возрастает время анализа, увеличивается вклад молекулярной диффузии в размывание хроматографических зон.

Таким образом, проблема совершенствования ПТСХ, привлекательного с точки зрения простоты и доступности аппаратурного оформления метода хроматографии, остается актуальной.

Задачей заявляемого изобретения является создание экспресс-метода ПТСХ с высокой разрешающей способностью, который мог бы конкурировать с ВЭЖХ.

Эта задача решена предлагаемыми способом проведения ПТСХ и устройством для его реализации.

Заявляемый способ проведения ПТСХ обладает следующей совокупностью существенных признаков: 1. Подготавливают пробу смеси разделяемых компонентов.

2. Подготавливают хроматографическую камеру цилиндрической формы и закрепляют под углом 0-45^о.

3. Подготавливают стандартную хроматографическую пластину со сплошным слоем адсорбента.

4. Закрепляют пластину на подвижной платформе.

5. Подготавливают элюент.

6. Начинают вращать подвижную платформу с пластиной со скоростью 500-3000 об/мин.

7. Подают элюент с помощью насоса в центр пластины со скоростью 0,10-3,5 мл/мин; при этом возможно градиентное хроматографирование: подача элюента изменяемого во времени состава; отработанный элюент, а затем фракции элюата, стекающие на дно поддона камеры за счет центробежной силы, направляют в кювету детектора.

8. Выдерживают систему в течение 1-3 мин для установления стационарного потока элюента.

9. На пластину наносят пробу объемом 2,5 мкл-1,5 мл; возможно нанесение пробы до начала вращения пластины.

9.1. В центр пластины с помощью крана-дозатора.

9.2. На расстоянии 10-30 мм от центра пластины с помощью шприцевого дозатора.

10. Проводят хроматографирование с обеспечением непрерывного сбора фракций элюата и поступления их в кювету детектора.

11. Проводят непрерывное детектирование (идентификацию и количественное определение) разделенных компонентов смеси в смоченном слое в процессе хроматографирования на расстоянии 35-80 мм от старта.

Хроматографирование протекает в течение 1,5-15 мин.

Заявляемое устройство для реализации ПТСХ обладает следующей совокупностью существенных признаков: 1. Устройство включает металлическую или полимерную светозащитную хроматографическую камеру цилиндрической формы диаметром 290-310 мм и высотой 60-180 мм, состоящую из поддона и съемной крышки. В поддоне имеются отверстия: на стенке - для ввода инертного газа, на дне в центре с бортиком - для штыря-крепежа подвижной платформы, и патрубок, поддон имеет канавку вдоль стенки, в которую собирается и через патрубок выводится наружу или в кювету детектора элюат, и выемки на стенке для установки покровной пластины. На крышке в центре закреплены многоходовой кран-дозатор, соединенный с насосом, и в 10-30 мм от него - шприц-дозатор, носик крана-дозатора и игла шприца-дозатора проходят внутрь камеры через специальные отверстия в крышке; в крышку встроены источник света и светофильтр, фотоприемник или световод с фотоприемником, с возможностью его перемещения и установки над хроматотрафической пластиной для детектирования на расстоянии 35-80 мм от старта за счет специальных отверстий или с помощью выдвижной рамки из гофрированного материала.

2. Устройство снабжено мотором. Корпус мотора наглухо соединен с хроматографической камерой снизу; мотор вместе с камерой установлен на опоре с помощью винтового крепления, которое позволяет варьировать положение устройства под углом 0-45^o. Вне хроматографической камеры расположены сосуд с элюентом, насос, соединенный с сосудом с элюентом, второй фотоприемник кювета и второй источник света.

3. Внутри камеры в центре на расстоянии 5-50 мм от основания поддона на штыре-крепеже, соединенном с мотором, закреплена горизонтально подвижная металлическая платформа диаметром 285-290 мм с устанавливаемой на ней стандартной хроматографической пластиной размером 100-200х100-200 мм, представляющей собой прозрачную (стеклянную) или непрозрачную (металлическую или полимерную) подложку с нанесенным на нее слоем адсорбента, толщиной 100-5000 мкм и размером частиц 3-30 мкм, хроматографическую пластину сверху закрывает покровная пластина из УФ-прозрачного материала (кварца, фторопласта) с двумя отверстиями для носика крана-дозатора и иглы шприца-дозатора.

Заявляемое устройство позволяет вести непрерывное фотометрическое и флуориметрическое детектирование в смоченном слое. В случае, когда материал покровной пластины не пропускает УФ, в ней предусмотрено окошко 30х30 мм напротив источника света.

Указанная совокупность существенных признаков заявляемых способа и устройства обеспечивает получение технического результата - улучшение разрешающей способности ПТСХ за счет оптимизации условий хроматографирования. Достигнутый технический результат позволяет охарактеризовать заявляемый способ ПТСХ как экспресс-метод (время анализа составляет 1,5-15 мин), обладающий разрешающей способностью на уровне ВЭЖХ. Дополнительный технический результат: заявляемый экспресс-метод ПТСХ является более универсальным с точки зрения возможностей анализа разнообразных смесей по сравнению с аналогами, так как он позволяет использовать разные адсорбенты с любым размером частиц и пластины с широким диапазоном толщины слоя; для реализации метода и получения хорошего разделения достаточна длина стандартной пластины; не предъявляются высокие требования к качеству слоя (как в ТСХ под давлением), возможно использование вязких и малолетучих элюентов, проб объемом до 1,5 мл (в прототипе - до 25 мкл). Кроме того, с помощью заявляемого метода ПТСХ возможно количественное разделение компонентов смеси в результате сбора элюата.

Предлагаемый метод ПТСХ, включающий способ проведения ПТСХ и устройство для его реализации, является простым и доступным с точки зрения аппаратурного оформления.

Отличительными существенными признаками заявляемого способа от способа-прототипа являются признаки 2, 4, 6-11, описывающие операции закрепления устройства, подачи элюента, подачи пробы, проведения хроматографирования с использованием вращения хроматографической пластины, непрерывного детектирования.

Отличительными существенными признаками заявляемого устройства от устройства-прототипа являются признаки, описывающие форму и составные части хроматографической камеры и ее размеры, наличие мотора, его соединение с камерой, крепление устройства с возможностью его горизонтального и наклонного положения, ввод растворителя и пробы в центре устройства через кран- и шприц- дозаторы, вывод элюата по канавке поддона через патрубок в кювету детектора, крепление хроматографической пластины на подвижной платформе, соединенной с мотором, тип пластины - стандартной по размеру и характеристики адсорбента (размер частиц, широкие вариации природы - разные виды силикагелей, окись алюминия и др. ), слоя адсорбента, крепление покровной пластины, подвижный фотоприемник со световодом, наличие насоса и местоположение насоса и сосуда с элюентом вне камеры, наличие и расположение второго фотоприемника и второго источника света.

Анализ известного уровня техники не позволил обнаружить решение, полностью совпадающее по совокупности существенных признаков с заявляемыми способом проведения ПТСХ и устройством для его реализации.

Известна ротационная ТСХ (РТСХ), в которой движение элюента происходит за счет центробежной силы. Для ее реализации разработаны приборы типа "Ротахром", в конструкцию которых входят ротор с вращающейся платформой (скорость вращения 1000 об/мин). Однако РТСХ, в отличие от ПТСХ, является вариантом традиционной ТСХ с одноразовым внесением пробы и использованием прецизионных сканирующих устройств. Метод позволяет работать только с круговым вариантом ТСХ и конструкционно рассчитан на оригинальные пластины с адсорбентом, нанесенным в виде кольца.

Недостатком метода является то, что развитие хроматограммы растягивается на расстояние 10 см, то есть до края пластины. Известный способ не используется для количественного анализа. До сих пор считается, что РТСХ не приспособлена к непрерывному детектированию, так как инсталлировать детектор в устройство РТСХ практически невозможно [Mazurek М., Witkiewiczh. Rotation planar chromatography // Chem. Anal. (Warsaw). - 1998. - 43.- P.536].

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".

Только совокупность существенных признаков заявляемых способа проведения ПТСХ и устройства для его реализации позволяет достичь указанного выше эффекта. Из известности отдельных признаков заявляемого изобретения не вытекает с очевидностью возможность разработки нового экспресс-метода ТСХ, конкурирующего по разрешающей способности, чувствительности и времени проведения анализа с ВЭЖХ. Кроме того, заявляемым изобретением решена сложная техническая задача по инсталляции детектора в процесс проточно-ротационной ТСХ, что до сих пор считалось невозможным. Поэтому заранее предположить, что приложение центробежной силы к ПТСХ реально и при этом в систему будет инсталлирован детектор и что это приведет к значительному ускорению процесса и к принципиальному улучшению качества проведения анализа, было невозможно. Таким образом, в заявляемом изобретении реализована новая функциональная зависимость "операция - свойство". Это позволяет утверждать о соответствии предлагаемого изобретения условию охраноспособности "изобретательский уровень" ("неочевидность).

Оба предложенных объекта, способ и устройство, объединены общим изобретательским замыслом, направленным на решение поставленной задачи.

Для подтверждения соответствия решения условию охраноспособности "промышленная применимость" и для лучшего понимания сущности изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

На чертеже представлена схема заявляемого устройства. 1 - поддон камеры, 2 - съемная крышка, 3 - источник света со светофильтром, 4 - подвижный фотоприемник, 5 - многоходовой кран-дозатор, 6 - шприц-дозатор, 7 - отверстие для ввода инертного газа, 8 - штырь-крепеж хроматографической пластины, 9 - подвижная платформа, 10 - хроматографическая пластина, 11 - покровная пластина, 12 - насос, 13 - сосуд с элюентом, 14 - мотор, 15 - штырь-крепеж подвижной платформы, 16 - опора мотора, 17 - второй фотоприемник, 18 - второй источник света, 19 - кювета.

Источник света - спектральная лампа ДРК-120, светофильтр интерференционный, фотоприемник - фотоэлектронный умножитель ФЭУ-95, фотодиод, видеокамера. Детекторы (основа - фотоприемник, источник света, кювета) фотометрические или флуорометрические, например детектор фотометрический СКБ РАН "Аналитическое приборостроение".

В заявляемом изобретении использованы стандартные по размеру хроматографические пластины со слоем силикагеля, окиси алюминия, модифицированного силикагеля толщиной до 5000 мкм фирмы Мерк (Германия) или отечественные, а также пластины, подготовленные следующим образом.

19 г силикагеля КСКГ с различным средним размером частиц (3-30 мкм), 1 г растворимого крахмала и 36 мл дистиллированной воды нагревают при перемешивании до 85^oС, пока смесь не загустеет. После охлаждения добавляют немного воды, регулируя вязкость смеси, после чего гомогенизированную суспензию наносят на подложку из стекла (металла, полимера), подсушивают на воздухе в течение 2 ч при комнатной температуре, затем активируют при 110^oС в течение 40 мин. Толщина слоя после высушивания 200 мкм.

Все растворители (изооктан - элюент, гексан - растворитель для исследуемой смеси) имели квалификацию х.ч. и перед использованием осушались молекулярными ситами 5А.

Для анализа использованы смеси фуллеренов C₆₀ и С₇₀ фирмы ООО "Фуллереновые технологии" (г. Санкт-Петербург).

Разрешение Rs для фуллеренов рассчитывают по следующей формуле [Современное состояние жидкостной хроматографии. Под редакцией Дж. Киркленда. М.: Мир, 1974]: R_s=2(t₁-t₂)/(w₁+w₂), где w - ширина хроматографической полосы, t - время удерживания вещества.

Пробы готовят следующим образом: смесь фуллеренов растворяют в гексане. Состав смесей C₆₀:С₇₀:1:1,1:2,1: 3.

Пример 1.

Пример проведен в условиях способа-прототипа на устройстве для реализации способа-прототипа (ПТСХ). Пластина приготовлена по способу, указанному выше, с силикагелем с размером частиц 4 мкм. Объем пробы - 2,5 мкл. Разрешение для смеси фуллеренов 1:1 составляет 0,7. Время опыта 2 ч.

Пример 2.

Пример проведен в условиях примера 1, размер частиц силикагеля - 20 мкм. Разрешение составляет 1,1. Время опыта 1,5 ч.

Пример 3.

Пример проведен в условиях ВЭЖХ на колонке Hypersil ODS размером 25 смх2,1 мм (внутренний диаметр). Разрешение составляет 6,5. Время опыта 10 мин.

Пример 4.

Пример проведен в условиях заявляемого способа и на устройстве для его реализации.

Устройство наклонено на 35^o к горизонтальной поверхности. Пластина получена по указанному выше способу с силикагелем с размером частиц 4 мкм. Покровная пластина из прозрачного фторопласта.

Подготавливают пробу фуллеренов состава 1:1 объемом 25 мкл. Подготавливают хроматографическую камеру. Наклоняют ее. Закрепляют хроматографическую пластину на подвижной платформе. Подготавливают элюент - изооктан. Начинают вращать подвижную платформу со скоростью 500 об/мин. Подают элюент с помощью насоса со скоростью 0,1 мл/мин через кран-дозатор в центр пластины. Выдерживают 2 мин для установления стационарного потока элюента. Переключают кран-дозатор, вводят пробу в центр пластины. Переключают кран-дозатор на пропускание элюента. Проходит хроматографирование. Одновременно на расстоянии 50 мм от старта проводят непрерывное фотометрическое детектирование, сбор фракций элюата и количественные замеры. Время опыта 10 мин. Разрешение составляет 1,8. Результаты количественного анализа: Исследуемый состав: 1:1.

Полученный результат: 1,05:0,96.

Пример 5.

Пример проводят в условиях примера 4. Пластина с силикагелем с размером частиц 20 мкм. Скорость вращения 500 об/мин. Разрешение составляет 2. Время опыта 15 мин.

Пример 6.

Пример проводят в условиях примера 4. Пластина с силикагелем с размером частиц 4 мкм. Скорость вращения 2000 об/мин. Разрешение составляет 4. Время опыта 10 мин.

Пример 7.

Пример проводят в условиях примера 4. Пластина с силикагелем с размером частиц 20 мкм. Скорость вращения 2000 об/мин. Разрешение составляет 1,4. Время опыта 10 мин.

Пример 8.

Пример проводят в условиях примера 4. Пластина с силикагелем с размером частиц 4 мкм. Скорость вращения 3000 об/мин. Разрешение составляет 3,5. Время опыта 10 мин.

Пример 9.

Пример проводят в условиях примера 4. Пластина с силикагелем с размером частиц 10 мкм. Скорость вращения 2000 об/мин. Разрешение составляет 5. Время опыта 10 мин.

Пример 10.

Пример проводят в условиях примера 4. Пластина с силикагелем с размером частиц 30 мкм. Скорость вращения 2000 об/мин. Разрешение составляет 2,2. Время опыта 10 мин.

Пример 11.

Пример проводят в условиях примера 4. Толщина слоя силикагеля на пластине 100 мкм. Разрешение составляет 2,0. Время опыта 10 мин.

Пример 12.

Пример проводят в условиях примера 4. Установка горизонтальна. Разрешение составляет 1,7. Время опыта 15 мин.

Пример 13.

Пример проводят в условиях примера 4. Детектирование проводят на расстоянии 40 мм от старта. Разрешение составляет 1,7. Время опыта 10 мин.

Пример 14.

Пример проводят в условиях примера 4 на пластине RP₁₈ фирмы Мерк при скорости вращения 2000 об/мин. Объем пробы - 50 мкл. Разрешение составляет 6,5. Время опыта 15 мин.

Пример 15.

Пример проводят в условиях примера 2 на пластине фирмы Мерк. Разрешение составляет 1,3. Время опыта 1,5 ч.

При необходимости возможно термостатирование процесса.

Заявляемое изобретение не исчерпывается приведенными выше примерами.

Данные примеров свидетельствуют о том, что в результате реализации изобретения получен новый метод ПТСХ - проточно-ротационный (РПТСХ), отличающийся экспрессностью и высокой разрешающей способностью. По сравнению со способом и устройством - прототипом время количественного анализа уменьшилось в 4-10 раз и приблизилось ко времени проведения ВЭЖХ (2-10 мин), разрешающая способность превышает разрешающую способность ПТСХ в 5-6 раз и достигает нижнего предела ВЭЖХ. Изобретением решена сложная техническая задача совместимости процессов проточности, приложения центробежной силы и непрерывного детектирования. Таким образом, заявляемым изобретением решена поставленная задача создания простого в аппаратурном оформлении конкурирующего с ВЭЖХ метода ТСХ.

Заявляемое изобретение позволяет использовать одну и ту же пластину многократно, а также проводить непрерывно многократный анализ (хроматографирование - промывка пластины элюентом - следующее хроматографирование без замены пластины).

Выход за пределы заявленных интервальных параметров приводит к невозможности реализации изобретения: уменьшается разрешающая способность способа. При увеличении скорости вращения выше 3000 об/мин элюент течет по поверхности пластины.

Формула изобретения

1. Способ проведения проточной тонкослойной хроматографии, включающий подготовку хроматографической камеры, хроматографической пластины, состоящей из подложки и нанесенного на нее слоя адсорбента, элюента, пробы, непрерывную подачу на пластину элюента и удаление элюата с пластины, нанесение пробы на пластину, хроматографирование и одновременное непрерывное детектирование компонентов пробы в смоченном слое адсорбента, отличающийся тем, что используют хроматографическую камеру цилиндрической формы, снабженную мотором, при подготовке хроматографическую камеру устанавливают под углом 0-45^o, стандартную хроматографическую пластину закрепляют внутри камеры на подвижной платформе и с помощью мотора вращают со скоростью 500-3000 об. /мин, непрерывно подают элюент в центр пластины со скоростью 0,1-3,5 мл/мин, при этом отработанный элюент (фракции элюата), стекающий на дно поддона камеры за счет центробежной силы, направляют в кювету детектора, выдерживают систему в течение 1-3 мин для установления стационарного потока элюента, наносят пробу объемом 2,5 мкл - 1,5 мл в центр пластины или на расстояние 0-30 мм от центра пластины, проводят хроматографирование и непрерывное детектирование на расстоянии 35-80 мм от старта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пробу наносят на пластину до начала вращения подвижной платформы с пластиной.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят градиентное хроматографирование с помощью элюента переменного состава.

4. Устройство для проведения проточной тонкослойной хроматографии, состоящее из металлической или полимерной светозащитной хроматографической камеры, представляющей собой корпус с крышкой, с расположенной внутри корпуса камеры хроматографической пластиной-подложкой из стекла, металла, полимера с нанесенным на нее слоем адсорбента, установленной на подставке и накрытой покровной пластиной из УФ-прозрачного материала, устройства для подачи и удаления элюента (элюата) с пластины, источника света со светофильтром и фотоприемника, отличающееся тем, что хроматографическая камера имеет цилиндрическую форму диаметром 290-310 мм и высотой 60-180 мм и выполнена в виде поддона со съемной крышкой, в поддоне имеются отверстия: на стенке - для ввода инертного газа, на дне в центре с бортиком - для штыря-крепежа подвижной платформы, и патрубок, поддон имеет канавку на дне вдоль стенки, в которую собирается и через патрубок выводится наружу или в кювету детектора элюат, и выемки в стенке для установки покровной пластины, на крышке закреплен в центре многоходовой кран-дозатор, соединенный с насосом, и в 10-30 мм от него - шприц-дозатор, носик крана-дозатора и игла шприца-дозатора внедрены внутрь камеры через специальные отверстия в крышке, в крышку встроены источник света и светофильтр, фотоприемник или световод с фотоприемником с возможностью его перемещения и установки над хроматографической пластиной для детектирования на расстоянии 35-80 мм от старта за счет специальных отверстий или с помощью выдвижной рамки из гофрированного материала; внутри камеры в центре на расстоянии 5-50 мм от основания поддона на штыре-крепеже, соединенном с мотором, закреплена горизонтально подвижная металлическая платформа диаметром 285-290 мм с устанавливаемой на ней стандартной хроматографической пластиной размером 100-200х100-200 мм с нанесенным на нее слоем адсорбента толщиной 100-5000 мкм и размером частиц 3-30 мкм, над хроматографической пластиной расположена покровная пластина с двумя отверстиями для носика крана-дозатора и иглы шприца-дозатора; устройство дополнительно снабжено мотором, корпус мотора наглухо соединен с хроматографической камерой снизу, мотор вместе с камерой установлен на опоре с помощью винтового крепления, позволяющего варьировать положение устройства под углом 0-45^o, вне хроматографической камеры также расположены сосуд с элюентом, насос, соединенный с сосудом с элюентом, второй фотоприемник, кювета и второй источник света.

РИСУНКИ

Рисунок 1