Сэндвич-камера малого объема для тонкослойной хроматографии



Сэндвич-камера малого объема для тонкослойной хроматографии
Сэндвич-камера малого объема для тонкослойной хроматографии
Сэндвич-камера малого объема для тонкослойной хроматографии
Сэндвич-камера малого объема для тонкослойной хроматографии
Сэндвич-камера малого объема для тонкослойной хроматографии
Сэндвич-камера малого объема для тонкослойной хроматографии

 


Владельцы патента RU 2428685:

Учреждение Российской академии наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) (RU)

Изобретение относится к тонкослойной хроматографии (ТСХ) и может быть использовано в аналитической химии. Сэндвич-камера для тонкослойной хроматографии содержит хроматографическую пластинку с адсорбционным слоем и покровную пластинку. Также устройство содержит ограничитель П-образной формы и зажимы, скрепляющие пластинки. При этом сэндвич-камера снабжена дополнительной пластинкой, а хроматографическая пластинка размещена между покровной и дополнительной пластинками, размеры которых превышают размеры хроматографической пластинки по сторонам ограничителя на 10-40 мм. Причем ограничитель установлен на дополнительной пластинке так, что расстояние между адсорбционным слоем хроматографической пластинки и прилегающей поверхностью покровной пластинки составляет менее 0.3 мм. Дополнительная пластинка с нижней стороны хроматографической пластинки снабжена выступами. При этом покровная пластинка выполнена из материала, пропускающего УФ-излучение. Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности разделения и воспроизводимости результатов анализа, а также снижение продолжительности разделения. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Устройство относится к одному из наиболее простых, эффективных и экономичных вариантов жидкостной хроматографии - тонкослойной хроматографии (ТСХ) [1, 2], которая активно развивается в направлении повышения разрешающей способности и экспрессности. Изобретение может быть использовано в аналитической химии.

Тонкослойная хроматография реализуется в хроматографических камерах, без использования которых воспроизводимая реализация хроматографического процесса разделения при использовании летучих подвижных фаз (ПФ) практически невозможна.

Наиболее широкое распространение в хроматографической практике получили N-камеры (нормальные камеры) (фиг.1А) [1-6], представляющие собой закрытые емкости с ПФ, внутри которых располагают хроматографическую пластинку (пластинку ТСХ) с нанесенными на адсорбционный слой пробами анализируемых веществ.

Основным недостатком таких камер является большой газовый объем, что ограничивает возможность получения удовлетворительных результатов хроматографического разделения.

Прототипом предлагаемого устройства является сэндвич-камера (S-камера) (фиг.1В) [7], имеющая уменьшенный (по сравнению с S-камерой) газовый объем. В этом варианте S-камеры адсорбционный слой хроматографической пластинки на стеклянной подложке накрыт покровной пластинкой такого же размера, что и сама пластинка ТСХ, причем между покровным стеклом и хроматографической пластинкой расположены установленные ранее ограничители, в результате чего между покровным стеклом и адсорбционным слоем пластинки расположена газовая фаза относительно небольшого объема. Для проведения хроматографического процесса S-камеру с пластинкой ТСХ, содержащей нанесенные на адсорбционный слой исследуемые пробы помещали в емкость с ПФ.

Судя по публикациям, в S-камерах использовали ограничители, изготовленные из различных материалов (стекло, полимер, металл, проволока, капилляры) и различающиеся по размерам (для полосок - ширина (3÷5 мм) и высота (1÷3 мм); для капилляров и проволоки - диаметр (1÷3 мм).

Наилучшие результаты получены при использовании ограничителей П-образной формы, закрепленных по периметру покровного стекла, за исключением основания.

Главным размером ограничителя является его размер по высоте (диаметру), который определяет расстояние между покровным стеклом и адсорбционным слоем хроматографической пластинки (d), от которого зависят важные характеристики хроматографического разделения. По литературным данным расстояние d изменяется в пределах от 1 до 3 мм [1-17]. Использование S-камеры с характеристическим расстоянием d меньше 1 мм в литературе не описано.

В публикациях, посвященных реализации ТСХ в S-камерах, отсутствуют данные по зависимости результатов разделения от расстояния d.

Целью изобретения является существенное улучшение основных хроматографических характеристик: воспроизводимости результатов разделения, продолжительности и эффективности разделения анализируемых соединений.

Поставленная цель достигается тем, что сэндвич-камера для тонкослойной хроматографии, содержащая хроматографическую пластинку с адсорбционным слоем и покровную пластинку, ограничитель П-образной формы и зажимы, скрепляющие пластинки, снабжена дополнительной пластинкой, хроматографическую пластинку размещают между покровной и дополнительной пластинками, размеры которых превышают размеры хроматографической пластинки по сторонам ограничителя на 10-40 мм, а ограничитель устанавливают на дополнительной пластинке так, что расстояние между адсорбционным слоем хроматографической пластинки и прилегающей поверхностью покровной пластинки составляет менее 0.3 мм.

Дополнительная пластинка с нижней стороны хроматографической пластинки (с открытой стороны адсорбционного слоя) снабжена выступами, предпочтительно шириной 10 мм и высотой 15 мм, которые не позволяют пластинке ТСХ, подложка которой выполнена из мягких материалов (например, алюминий, полимер) деформироваться под тяжестью пластинок при погружении S-камеры в емкость с ПФ при вертикальном проявлении.

Покровная пластинка выполнена из материалов, пропускающих УФ-излучение, например, кварца или полиэтилена, для детектирования с помощью видеоденситометра некоторых соединений без демонтажа камеры.

Все пластинки скреплены пружинными зажимами.

В качестве емкости с ПФ может быть использована N-камера или специальная кювета небольшого объема, в которую помещаются только выступы дополнительной пластинки и основание хроматографической пластинки с нанесенными пробами. Вся система удерживается в вертикальном положении с помощью лабораторного штатива.

С целью обоснования оптимальной конструкции S-камеры авторами впервые была изучена зависимость характеристик хроматографического процесса разделения от важнейшей характеристики S-камеры - величины расстояния d.

С целью определения оптимального значения d было проведено исследование с различным межплоскостным расстоянием, в пределах от 0.05 мм до 4 мм. В качестве ограничителей применяли полимерную пленку различной толщины. В качестве объекта для разделения использовали стандартную смесь красителей (Camag), а в качестве ПФ применяли толуол. Разделение проводили на пластинках ПТСХ-АФ-В (ИМИД, Россия) и Silica gel F254 (Merck, Germany) размером 100×100 мм.

При разделении анализируемых соединений на пластинках ПТСХ-АФ-В при минимальном расстоянии (d=0.05 мм) в S-камере (объем камеры 0.5 см3) имеет место сильное размывание хроматографических зон. При увеличении величины d вдвое (до d=0.1 мм) размывание хроматографических зон на пластинках характерно только для соединений, имеющих низкое значение подвижности (Rf=0-0.4). Минимальное расстояние d, при котором достигается эффективное разделение анализируемых соединений на пластинках ПТСХ-АФ-В, составляло 0.2 мм.

При использовании пластинок Silica gel F254 при d=0.05 мм размывание хроматографических зон отсутствует, однако зоны анализируемых соединений вытянуты. При увеличении межплоскостного расстояния продолжительность анализа увеличивается, но при этом уменьшается и вытянутость зон, соответственно при этом увеличивается эффективность разделения. При использовании данного типа пластинок ("Merck") оптимальное разделение достигается при использовании S-камеры с межплоскостным расстоянием d=0.1 мм.

Зависимость продолжительности анализа от расстояния d приведена на фиг.2. Из полученных авторами данных следует, что с увеличением межплоскостного расстояния увеличивается продолжительность анализа, но не равномерно, так, например, при увеличении расстояния d от 0.4 мм до 2 мм продолжительность анализа меняется незначительно (на 5%), однако эта характеристика изменяется резко (на 20%) при увеличении d от 0.05 мм до 0.3 мм.

Установлено, что с увеличением расстояния d изменяется также и эффективность разделения анализируемых соединений (число теоретических тарелок, N) (фиг.3). Максимальная эффективность разделения достигается в S-камере при уменьшении расстояния d. Так эффективность разделения при осуществлении ТСХ на пластинках Silica gel F254 в S-камере с расстоянием d=0.1 мм выше эффективности разделения, достигаемой в S-камере с d=2 мм приблизительно на 25%, на пластинках ПТСХ-АФ-В в S-камере с d=0.2 mm - приблизительно на 15%.

Согласно полученным результатам, по наиболее важным хроматографическим параметрам (продолжительности разделения (фиг.2), эффективности разделения соединений (фиг.3)), оптимальной для S-камеры является величина d=0.2 мм для пластинок ПТСХ-АФ-В и величина d=0.1 мм для пластинок Silica gel F254. При использовании для разделения S-камеры с расстоянием d=0.2 мм продолжительность анализа сокращается на 20% по сравнению с разделением в S-камере с d не менее 2 мм, при использовании S-камеры с расстоянием d=0.1 мм продолжительность анализа сокращается на 40%. Погрешность измерений, оцененная с использованием методики, описанной в монографии [18], составляет 5%.

На фиг.4 показана предлагаемая авторами новая S-камера. S-камера содержит покровную (1), хроматографическую (3) и дополнительную (2) пластинки, ограничитель П-образной формы (4), выступы (5), пружинные зажимы (6), емкость с ПФ (7), герметизирующую крышку (8), штатив (9).

При проведении хроматографического разделения устройство работает следующим образом.

После нанесения анализируемых проб на линию старта на нижней части хроматографической пластинки, после сборки камеры (фиг.4А), контрольного измерения фактического значения d, S-камеру помещают до упора в емкость с ПФ (7) (фиг.4В). Адсорбционный слой хроматографической пластинки (3) заполняется под действием капиллярных сил подвижной фазой и начинается хроматогарфический процесс разделения.

При детектировании исследуемых компонентов, в т.ч. и легколетучих (например, моноароматических углеводородов) с помощью видеоденситеомметра, покровная пластинка выполняется из материалов, пропускающих УФ-лучи (например, кварц или полиэтилен); в этом случае детектирование компонентов пробы производится непосредственно в S-камере без ее демонтажа, для исключения потерь этих компонентов и увеличения воспроизводимости результатов хроматографического разделения.

Предложенный новый вариант S-камеры с очень малым газовым объемом обеспечивает увеличение эффективности разделения, снижение продолжительности разделения и повышение воспроизводимости результатов анализа.

1. Сэндвич-камера для тонкослойной хроматографии, содержащая хроматографическую пластинку с адсорбционным слоем и покровную пластинку, ограничитель П-образной формы и зажимы, скрепляющие пластинки, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной пластинкой, хроматографическая пластинка размещена между покровной и дополнительной пластинками, размеры которых превышают размеры хроматографической пластинки по сторонам ограничителя на 10-40 мм, а ограничитель установлен на дополнительной пластинке так, что расстояние между адсорбционным слоем хроматографической пластинки и прилегающей поверхностью покровной пластинки составляет менее 0,3 мм.

2. Сэндвич-камера по п.1, отличающаяся тем, что дополнительная пластинка с нижней стороны хроматографической пластинки снабжена выступами.

3. Сэндвич-камера по пп.1 или 2, отличающаяся тем, что покровная пластинка выполнена из материала, пропускающего УФ-излучение.

4. Сэндвич-камера по п.3, отличающаяся тем, что покровная пластинка выполнена из кварца или полиэтилена.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для идентификации природного красителя кармина в присутствии сульфоазокрасителей Е102, Е110, Е122, Е124 и Е129 при аналитическом контроле пищевых продуктов и фармацевтических препаратов.
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для идентификации углеводов (глюкоза, лактоза, галактоза, фруктоза, тагатоза) при аналитическом контроле пищевых продуктов.
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в медицинских, ветеринарных и других биологических исследованиях при хроматографическом определении транс-резвератрола в биологически активных добавках, а также в вине.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для определения -токоферола (альфа-токоферола) в различных объектах растительного и животного происхождения.

Изобретение относится к экспресс-методам определения диспергирующе-стабилизирующих свойств и загрязненности работающих масел. .

Изобретение относится к области исследования материалов химическими способами, а именно путем хроматографии, и может найти применение при оценке качества антоциановых красителей, полученных безкислотным способом из растительного сырья, в фармацевтической, ликероводочной и других отраслях пищевой промышленности.

Изобретение относится к биологии, токсикологической и ветеринарной химии, а именно к способам определения N-(бензимидазолил-2)-O-метилкарбамата в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических и ветеринарных лабораторий.

Изобретение относится к области химического анализа и может быть использовано для определения качественного состава органических веществ в объектах на основе органической матрицы: в осадках избыточного активного ила промышленных и коммунальных биологических очистных сооружений, в донных отложениях водных объектов, в органоминеральных удобрениях и почвах при экологических и санитарно-химических исследованиях.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть рекомендовано для идентификации гидроксисульфокислот (2-нафтол-6-сульфокислоты, 1-нафтол-3,8-дисульфокислоты, 2-нафтол-6,8-дисульфокислоты, 1-амино-2-нафтол-4-сульфокислоты, 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислоты, 5-аминосульфосалициловой) при анализе сточных вод производства азокрасителей.

Изобретение относится к области медицины, а именно к биохимии. .

Изобретение относится к ветеринарной токсикологии и санитарии, а именно к определению остаточных количеств имидаклоприда в органах или тканях животных при подозрении на отравление инсектицидом, а также продуктах животного происхождения

Изобретение относится к ветеринарной токсикологии и санитарии, а именно к определению остаточных количеств инсектицида в органах и тканях животных при подозрении на отравление имидаклопридом, а также в продуктах животного происхождения

Способ и устройство могут использоваться в различных научных и практических областях медицины, биологии, химии, пищевой промышленности, охране окружающей среды и других отраслей народного хозяйства для анализа смесей органических и неорганических веществ методом тонкослойной хроматографии. Способ, при котором разделение пробы на отдельные компоненты происходит в капиллярной колонке с сорбентом под давлением восходящего потока жидкой подвижной фазы, расход которой регулируют изменением избыточного давления инертного газа на входе колонки. Устройство содержит капиллярную колонку, заполненную сорбентом, емкость с инертным газом под избыточным давлением, соединенную с выходом капиллярной колонки и с помощью регулируемого пневмосопротивления с линией сброса. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разделения и точности результатов анализа. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к тонкослойной хроматографии (ТСХ) и может быть использовано в аналитической химии. Способ разделения исследуемой смеси методом тонкослойной хроматографии включает нанесение исследуемой смеси на разделяющую хроматографическую пластинку и последующее разделение компонентов исследуемой смеси подвижной фазой в сэндвич-камере, включающей разделяющую хроматографическую пластинку и сухую контрпластинку, которая не касается подвижной фазы. В качестве контрпластинки используют хроматографическую пластинку, сорбционный слой которой характеризуется большей сорбционной емкостью по сравнению с разделяющей пластинкой. Этого достигают одним из двух способов: в качестве контрпластинки используют хроматографическую пластинку, содержащую сорбент, идентичный сорбенту разделяющей пластинки и характеризующийся большей толщиной сорбционного слоя, или же в качестве контрпластинки используют хроматографическую пластинку, содержащую сорбент, отличный от сорбента разделяющей пластинки и характеризующийся большей удельной сорбционной емкостью. Техническим результатом изобретения является существенное увеличение величин подвижностей, эффективности разделения и других хроматографических характеристик. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр., 1 ил.

Изобретение относится к тонкослойной хроматографии (TCX) и может быть использовано в аналитической химии и в физической химии. Сэндвич-камера с контрпластинкой для TCX содержит разделяющую хроматографическую пластинку с адсорбционным слоем на подложке и контрпластинку - хроматографическую пластинку с адсорбционным слоем на подложке. Обе пластинки расположены параллельно, их адсорбционные слои обращены друг к другу. Для фиксации конструкции используют зажимы, скрепляющие пластинки. Расстояние между адсорбционными слоями разделяющей и контрпластинки - менее 0,3 мм, а разделяющая пластинка сдвинута относительно контрпластинки на 3-10 мм. Для регулирования расстояния между адсорбционными слоями используют ограничитель П-образной формы. Линейные части ограничителя могут быть изготовлены из кварцевых капилляров диаметром 0,1-0,3 мм. В качестве разделяющей пластинки и/или контрпластинки используют пластинки не только на стеклянной, но и на гибкой алюминиевой или полимерной подложке, расположенные на дополнительных стеклянных пластинках, размеры которых превышают с одной или с четырех сторон размеры используемых хроматографических пластинок на 10-40 мм. По крайней мере, одна из дополнительных пластинок имеет на одной из сторон выступы для обеспечения ограничения контакта между подвижной фазой и разделяющей пластинкой. Хроматографичсская контрпластинка и дополнительная пластинка могут иметь сквозные прорези для контроля движения подвижной фазы по разделяющей пластинке и разделения исследуемой смеси. Сквозные прорези представляют собой линейные прорези, ширина которых не превышает 3 мм или круговые прорези с диаметром не более 5 мм. Техническим результатом изобретения является существенное увеличение эффективности и других хроматографических характеристик разделения. 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области хроматографического анализа веществ и позволяет осуществить анализ органических веществ. Способ хроматографического анализа органических веществ включает растворение исследуемого органического вещества в летучем растворителе с получением раствора пробы, последующее нанесение капли раствора пробы на хроматографическую пластину со слоем сорбента, при этом в качестве растворителя выбирают вещество, не вступающее в химическое взаимодействие с пробой и сорбентом, последующий качественный и количественный анализ проявившихся колец. Причем качественный анализ осуществляют по отношению к эталонному веществу/группе веществ, наносимому на пластину в тех же условиях, что и исследуемая проба, а количественный анализ осуществляют по весу или площади кольца, соответствующего конкретному веществу/группе веществ. Техническим результатом является упрощение способа хроматографического анализа органических веществ, сокращение времени, необходимого для анализа. 2 ил.

Изобретение относится к области аналитической химии и предназначено для выделения монослоя вещества для целей последующего анализа свойств вещества. Способ выделения монослоя вещества включает нанесение жидкой пробы с растворенным в ней веществом на линию старта на хроматографическую пластину, содержащую слой сорбента. При этом на линию старта наносят несколько капель пробы вещества одинаковой концентрации, но разного количества, начиная с минимально возможного количества, пропускают через пластинку элюент для разделения. Затем осуществляют регистрацию на пластине выделенных пятен проб вещества и измеряют диаметр пятен пробы вещества на линии старта и высоту пика каждого пятна. Далее строят кривую зависимости высоты пика пятна от диаметра пятна на линии старта и фиксируют точки перелома кривой. Детектирование пятен пробы с монослоем вещества осуществляют по характеру кривой от первой минимальной пробы до пробы, соответствующей точке первого перелома кривой. Техническим результатом является обеспечение выделения монослоя исследуемого вещества, повышение точности хроматографического анализа вещества, повышение точности исследования свойств вещества, возможность прогнозирования применения вещества в различных областях промышленности. 4 ил.

Настоящее изобретение относится к области биохимии и описывает способ количественного определения классов липидов и подклассов фосфолипидов в биологических материалах, заключающийся в том, что методом тонкослойной хроматографии разделяют общие липиды на классы и фосфолипиды на подклассы, проявляют их на хроматограмме и количество определяют с использованием денситометрии, причем липиды, остающиеся на старте после разделения общих липидов на классы, сдвигают на 0,5 см выше, проявляют классы липидов и подклассы фосфолипидов на хроматограмме парами йода и рассчитывают площади пиков, соответствующие интенсивности окраски треков на хроматограмме с помощью денситометра, а количество общих фосфолипидов, других классов липидов и подклассов фосфолипидов определяют расчетным методом, выделяя линиями каждый трек отдельно и производят суммарный расчет площадей треков, берут эту цифру за 100% и определяют процент каждого класса липидов от общих липидов или каждого подкласса фосфолипидов от общих фосфолипидов, составляя пропорцию. Способ обеспечивает упрощение процедуры определения содержания классов липидов и подклассов фосфолипидов в липидных экстрактах биологических материалов и повышение точности полученных результатов. 1 пр., 4 ил.
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для обнаружения и количественного определения кодеина в различных объектах, в частности в лекарственных препаратах. Способ определения кодеина включает разделение компонентов смеси методом тонкослойной хроматографии с выделением хроматографической зоны кодеина реактивом Драгендорфа, при этом количественное определение кодеина проводят в области его проявленной зоны непосредственно в твердой фазе путем измерения коэффициента диффузного отражения при длине волны 520 нм. Изобретение обеспечивает сокращение времени обнаружения и количественного определения кодеина, уменьшение трудоемкости процесса, уменьшение вероятности потерь целевого компонента. 2 табл., 3 пр.
Наверх