186895. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés differenciáló detektálásra folyadék-kromatográfiában
I .186895 2 A találmány tárgya: eljárás és berendezés differenciáló detektálásra folyadékkromatográfiában, amely állandó (pl. gélpermeációs kromatográfiás elválasztás) és változó összetételű oldószer-elegy (gradiens elúciós elválasztás) esetén is a műszeres analitika minden olyan területén alkalmazható, ahol folyadékkromatográfot használnak olyan detektorral, amelynél a detektálás az eluátum és egy referencia oldószer valamely fizikai jellemzőjének összehasonlításával történik, (pl. differenciálrefraktométerrel). Ismeretes, hogy a folyadékkromatográfia napjainkban a leggyorsabban fejlődő kromatográfiás elválasztási módszer. Detektorként leggyakrabban UV detektort alkalmaznak, de leginkább a differenciál-refraktométer jön számításba, ha valamelyik vizsgálandó komponens UV-ban nem nyel el. A folyamatos regisztrálásnál használt detektorok működését és alkalmazási területét részletesen ismerteti L. R. Snyder és J. J. Kirkland „Introduction to modern liquid chromatography" c. (1979 John Wiley p. 126-166.) továbbá Heinz Engelhardt „Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographie” (Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1975 p. 54-73.) c. könyve. Az ismertetésekből kitűnik, hogy a differenciálrefraktométer használata esetén a „minta”- és a „referencia”-ágban azonos oldószer-összetételnek kell lennie, mert a készülék csak így tudja érzékelni a vizsgálandó komponensek által okozott törésmutató-változást. Ha ez a követelmény nem teljesül, a differenciál-refraktométer jele egyirányú alapvonal eltolódást (driftet) mutat, és a ferde alapvonalon a csúcsok nem értékelhetők. A gyakorlatban mindennaposak az olyan elválasztási problémák, amelyek állandó összetételű eluenssel nem oldhatók meg jól. Az ilyen esetekben ún. gradiens elúciót alkalmaznak, azaz az oldószer összetételét folyamatosan változtatják, hogy az erősebben adszorbeálódó komponensek is alkalmas időben eluálódjanak. A gradiens elúció alkalmazása esetén azonban statikus referencia oldatot használva már nem azonos a minta- és a referenciaágban lévő oldószerösszetétel, ezért a differenciálrefraktométer nem alkalmas a detektálásra. A probléma megoldására eddig alkalmazott eljárások csak egyes speciális esetekben használhatók, és a gyakorlatban nem terjedtek el. Az egyik ismert módszer szerint két azonos (minta és referencia) oszlopon kell átvezetni az azonos áramlási sebességű eluáló folyadék két áramát, így elvileg biztosított, hogy a differenciálrefraktométer csak a vizsgált komponenseket detektálja. Ennek a megoldásnak hátránya, hogy a két rendszerben teljesen azonos körülmények beállítása a gyakorlatban igen nehezen valósítható meg, mivel azonos minőségű oszlopokat az oszlopok előállításával járó ismert nehézségek miatt kialakítani gyakorlatilag lehetetlen. Ugyancsak nehezen valósítható meg szigorúan azonos folyadékáramlási sebességek beállítása is. A gradiens elúció alkalmazására másik lehetőség a közel azonos törésmutatójú eluáló folyadékokból képzett gradiens használata. Az oldószerek törésmutatójában jelentkező nagyfokú eltérések miatt azonban megfelelően eltérő elúciós tulajdonságú és azonos törésmutatójú eluáló folyadékok kiválasztása nagy nehézségekbe ütközik. A találmánnyal az a célunk, hogy az ismert megoldások hiányosságait kiküszöböljük. Eljárásunk és berendezésünk fölöslegessé teszi a közel azonos törésmutatójú oldószerek és azonos minőségű oszlopok alkalmazását, valamint az azonos áramlási sebességek beállítását. A találmány alapja az a felismerés, hogy a mintát tartalmazó eluáló folyadék folyamatosan változó törésmutatójához minden időpontban legközelebb áll magának a mintát tartalmazó eluáló folyadéknak a törésmutatója, ezért az referenciajelek előállítására előnyösen használható. A találmány értelmében ezt úgy végezzük el, hogy a mintacellába vezetett eluátumot időkésleltetéssel a referenciacellán is átvezetjük. A találmány értelmében a folyadékkromatográfiában a differenciáló detektálást úgy végezzük, hogy folyadékkromatográfiás oszlcpból kilépő eluátumot először a mintacellába vezetjük, majd az onnan kilépő folyadékot - a csúcs várható szélessége és a berendezés belső tereinek méretei által meghatározott időkésleltetéssel - referencia cellába vezetjük. Ezáltal sikerül kiküszöbölnünk a mintacellán és a referencia cellán átvezetett eluátumok törésmutató-különbségéből adódó igen nagymértékű alapvonal vándorlást. A találmány szerinti differenciáló detektálásra olyan berendezést használunk, amelynek a minta fizikai változásával arányos jelet adó önmagában ismert mérőcellája és referenciacellája van, és a mintacella kivezető nyílása, valamint a referenciacella bevezető nyílása között összekötő vezeték van el'endezve. Hogy berendezésünkkel mind a hagyományos, mind pedig a találmány szerinti üzemmódban lehessen differenciáló detektálást végezni, célszerű az összekötő vezetékkel olyan csapot sorosan kötni, mellyel a referenciacellán, vagy referencia-oldószer, vagy pedig, - az összekötő vezeték mechanikai méreteitől függő térfogat-eltolással - maga az eluátum vezethető át. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajz a találmány szerinti berendezés egy lehetséges példakénti kiviteli alakját, valamint az eljárásunkkal kapható diagramokat mutatja be. A rajzon azonos hivatkozási számok és jelek azonos részleteket jelölnek. A rajzon az 1. ábra tömbvázlat, a 2. és 3. ábra részegységek kapcsolási vázlata, a 4. és 5. ábra nagynyomású folyadékkromatográfiás görbe, a 6. ábra kalibrációs egyenes, a 7. és 8. ábra pedig gélpermeációs kromatográfiás görbe. Amint az 1. ábrán látható, kétféle oldószert tartalmazó la, ill. lb elúciós tartályban lévő elúciós folyadék 2a, ill. 2b eluensvezetéken át 3 pumparendszerbe, majd 2c eluensvezetéken át 4 adagoló egységbe jut. A 4 adagoló egység 2d eluensvezetéken át 5 folyadékkromatográfiás oszlopra csatlakozik. Az 5 folyadékkromatográfiás oszloppal önmagában ismert módon elválasztott komponenseket hordozó eluátum 2e eluensvezetéken át 6 differenci5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
