144069. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elektroforetikus és ionoforetikus elválasztásra

2 144.069 állított berendezés, mely egy lapos, élére állított téglaalakú, kvarcporral töltött cella, melynek fenéklapján sorban kifolyónyílások vannak. A cella két szélén függőlegesen elhelyezett elektródák között kialakított vízszintes irányú elektromos téren át egyenletes, lassú áramban függőlegesen pufferoldat szivárog keresztül, ami az alsó kifolyónyílásokon távozik. A pufferoldat helyett egy ponton a szétválasztandó anyagkeveréket bocsátják vékony sugárban a készülékbe és ebből, az elektromos erőtér hatására, az egyes komponensek a függőlegestől különböző mértékben eltérő csikóikban folynak át és szétválva különböző alsó nyílásokon távoznak. A készülék igen bonyolult, csak kis — laboratóriumi — méretben építhető meg és kifogástalan működését általában meghiúsítja az elektroozmóziiS, ami a pufferoldatnak a vízszintes irányú áramlásában nyilvánul meg. A találmány olyan eljárás és berendezés elektroforetikus elválasztásra, mely tetszésszerinti méretben megépíthető és adott keverékek üzemszerű szétválasztására is alkalmas. A találmány az eddig ismeretesektől elvben anynyiban különbözik, hogy az elektromos térben különböző sebességgel vándorló frakciók elválasztására mikroporózus teret használunk és ennek egy olyan helyén, ahol kielégítő elválás jött létre, érkezésük sorrendjében a frakciókat folyamatos öblítéssel kinyerjük. Erre egy öblítőcella szolgál, melyet célszerűen közvetlenül az elektródák előtt helyezünk el olyan diafragmával elrekesztve, ami az elválasztandó komponensek számára átjárható. Az öblítőcellában átáramoltatott pufferoldat az érkező frakciókat kimossa és így azok külön-külön felfoghatók úgy, mint a. kromatografáló oszlopról lefolyó egyes frakciók. A berendezés egy művelet befejezése után, minden szétszedés nélkül, új anyagfelöntéssel ismét használható. Az elv gyakorlati kivitelének egyik célszerű módja az alább leírt módon összeállított készülék: Szigetelő anyagból készült megfelelő számú keretet szűrőpréshez hasonlóan összepréselünk úgy, hogy szűrővászon helyett a keretek között alkalmas diafragma (pl. ceilofán) van kifeszítve. A pufferoldattal való feltöltés vagy öblítés céljából a keretek oldalán alul és felül kivezető nyílások vannak. A keveredést meggátló mikroporózus Rendszer kialakítására a kereteket papír, üvegpor vagy kvarcdarával töltjük meg, vagy eljárhatunk úgy is, hogy sűrű fonatú üvegszövetből vagy viszkoza-cellulóze szivacsból kivágott lapok egymásrahelyezésével töltjük ki a keretek belső terét. A készülék két végén, az elektródák részére nagyobb zárócellákat alkalmazunk, melyeket a pH eltolódás elkerülésére pufferoldattal folyamatosan átöblítünk. Az elektróda cella előtt helyezzük el a vándorló frakciók kinyerésére az ' öblítőcellát, ahol az anyag mozgatása már nem az, elektromos térben való vándorlás, hanem szándékosan előidézett pufferáramlás folytán történik. Ezeket a cellákat tehát nem töltjük ki az áramlást megakadályozó mikroporózus rendszerrel, hanem hagyjuk a folyadékot bennük szabadon cirkulálni. Gyakran kívánatos, hogy a vándorló anyag ne kerülhessen bele az elektróda cellájába, ezért az öblítést elég gyorsan kell végezni. Ha el akarjuk kerülni, hogy ennek következtében az anyag erősen felhíguljon, egymásután több, keskeny cellát alkalmazunk öblítésre, melyek egymástól szintén diafragmával vannak elválasztva és melyeken sorbakötve áramoltatjuk át a puff er oldatot, célszerűen a vándorlási iránnyal szemben, tehát ellenáramban. Az elválasztandó anyagot általában a rendszer közepén, a puff er oldatban feloldva öntjük be az erre a célra szolgáló, felül nyílással ellátott cellába. Természetesen az oldatnak olyan koncentráltnak szabad csak lenni, hogy a vezetőképessége ne legyen lényegesen nagyobb, mint a pufferoldaté. A pufferoldat vezetőképességének, ill. koncentrációjának a nagy áramfelvétel által előidézett túlzott melegedés szab határt. A puffer pH-ját és összetételét a mindenkori célnak megfelelően választjuk meg. A berendezést a mellékelt ábra szemlélteti. A jobb szemléltetés kedvéért a rajzon az egyes cellák egymástól széthúzva vannak feltüntetve. Az —1— szorítópofa a —2— szigetelő lemezzel a —3— elektróda tér végét lezárja. Az elektróda-tér másik oldala ceilofán diafragmával csatlakozik a —4,5— öblítőcellákkal, melyek a közöltek szerint üres pufferoldattal öblített keretek, egymástól szintén ceilofán diafragmával elválasztva. A —6— cella képviseli a mikroporózus anyaggal kitöltött elválasztó teret, a —7— cella mikroporózus anyagába iktatjuk be a pufferben oldott elválasztandó anyagot. Az adott példában a készüléket teljesen szimmetrikus felépítésben ismertettük. Az 1 986 920 sz. amerikai szabadalmi leírásban R. J. Cross olyan berendezést ismertet, amely mikroporózus rendszer nélkül, pufferoldattal töltött cellasoron át vándoroltatja az elválasztandó anyagkeveréket. A vizes elektrolit oldatban elválás a keveredés miatt nem jöhet létre, csak a. cellákat elválasztó szemipermeabilis hártyán való áthaladás közben. Itt tehát a komponensek különböző vándorlási sebessége nem, eredményezheti ezek teljes szétválását, csak egyes cellákban a komponensek koncentrációjának az, eltolódását. A leírás szerint azonban elérhető, hogy a leggyorsabban vándorló komponenst a többiektől teljesen el lehessen különíteni, akként, hogy az elektromos vándorlás irányával szemben mesterségesen visszaáramoltató juk az. elektrolitét egyik cellából a másikba, olyan ütemben, hogy a visszaáramlás sebessége kisebb legyen a leggyorsabban mozgó komponens elektroforetikus vándorlásánál, de nagyobb a többi komponensek elektromos, vagy diffúziós vándorlásánál. Ennek megvalósítására alkalmas berendezés tehát olyan egymástól szemipermeábilis hártyával elválasztott cellasorból áll, melynek két szélső cellája a pozitív és ne^ gatív elektródák befogadására szolgál, a középső cellába pedig az elválasztandó anyagot kell juttatni. Ezen anyagcella és az elektródatér között van a „védő-tér "^nek nevezett cella-