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DE2524065C2 - Trennmaterial für die Dünnschichtchromatographie - Google Patents

Trennmaterial für die Dünnschichtchromatographie

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Publication number
DE2524065C2
DE2524065C2 DE2524065A DE2524065A DE2524065C2 DE 2524065 C2 DE2524065 C2 DE 2524065C2 DE 2524065 A DE2524065 A DE 2524065A DE 2524065 A DE2524065 A DE 2524065A DE 2524065 C2 DE2524065 C2 DE 2524065C2
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DE
Germany
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silica gel
layer
separation
layer chromatography
thin
Prior art date
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DE2524065A
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English (en)
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DE2524065A1 (de
Inventor
Herbert Dr. 6104 Jugenheim Halpaap
Walter Dr. 6100 Darmstadt-Eberstadt Reich
Johannes Dr. 6101 Nieder-Ramstadt Ripphahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
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Publication date
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Priority to FR7615775A priority patent/FR2312778A1/fr
Priority to US05/690,728 priority patent/US4064041A/en
Priority to GB22048/76A priority patent/GB1533724A/en
Priority to NL7605767A priority patent/NL7605767A/xx
Priority to ES448305A priority patent/ES448305A1/es
Priority to IT49706/76A priority patent/IT1061325B/it
Priority to CH671976A priority patent/CH619868A5/de
Priority to CS763579A priority patent/CS189770B2/cs
Priority to BE167397A priority patent/BE842303A/xx
Priority to JP51062850A priority patent/JPS5947260B2/ja
Priority to CA253,708A priority patent/CA1065832A/en
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/90—Plate chromatography, e.g. thin layer or paper chromatography
    • G01N30/92—Construction of the plate
    • G01N30/93—Application of the sorbent layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
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Description

Die Erfindung betrifft ein Trennmaterial für die Düiinschichtchromatographie, bestehend aus einem mit eine- Schicht von Kieselgel belegten Trägermaterial, jo wobei die Schicht eine Dicke von 100 bis 300 μπι aufweist und gegebenenfalls zusätzlich Bindemittel und/oder Indikatoren enthält. Sie geht aus von dem Trennmaterial nach der DE-AS 14 42 446. Dort sind Trennmaterialien beschrieben, bei denen auf einem Trägermaterial, wie z. B. Platten oder Folien, eine Sorbensschicht in einer Dicke von etwa 65 bis 200 μιτι aufgebracht ist. Die Sorbensschicht kann z. B. aus Kieselgel mit einer Partikelgröße von im wesentlichen zwischen 6 und 30 μιη bestehen, wobei zusätzlich ein Bindemittel und gegebenenfalls auch ein UV-Indikator enthalten ist.
Aus der französischen Patentanmeldung FR 20 14 652 sind auch entsprechende Trennmaterialien bekannt mit Schichtdicken der Sorbensschicht von 200 — 500 μιτι.
Zwar sind auch schon chromatographische Trennungen auf ultradünnen Kieselgel- und Aluminiumoxidschirhten vorgeschlagen worden (vgl. z. B. Z. Chem. 1972, Seiten 152 und 153). Als chromatographisches Material wird jedoch dort der Undefinierte Feinkornanteil verwendet, der nach dem Abspulen des Trägermaterials zufällig auf der Platte haften bleibt. Reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse sind deshalb mit solchen Schichten nicht erzielbar. Außerdem sind ultradünne Schichten ungeeignet für die maschinelle Auswertung mit Hilfe der weit verbreiteten Remissionsmessungen. Die Beschränkung auf die allein möglichen Transmissionsmessungen ist ein erheblicher Nachteil, ebenso wie die verminderte Saugkraft, die nur eine horizontale Entwicklung gestattet.
Ferner ist, um die aufgezeigten Schwierigkeiten zu umgehen, die sogenannte Dünnfilmchromatographie (z.B. DE-AS 19 43 304) vorgeschlagen worden. Dabei werden durch Aufdampfen aufgebrachte dünne Schichten (< 10 μιη) als stationäre Phase verwendet, beispiels- h". weise Indiumoxid. Solche Aufdampfschichten zeigen jedoch nur eine äußerst geringe Kapillarwirkung, woraus sehr geringe Werte des Fließgeschwindigkeitskoeffizienten, sehr langsame Laufzeiten und sehr geringe Laufhöhen von nur wenigen mm resultieren.
Es kann daher nur eine sehr begrenzte Zahl von Substanzen getrennt werden.
Üblicherweise werden deshalb in der Dünnschichtchromatographie mit Sorptionsmittel beschichtete Trägermaterialien verwendet, die eine Schichtdicke von etwa 100—300 μπι aufweisen. Die dabei verwendeten Teilchengrößen der eingesetzten Sorptionsmittel liegen bei den besten handelsüblichen Präparaten in der Größenordnung von etwa 5 bis 25 μιη, wobei die mittleren Korngrößen etwa zwischen 10 und 15 μιη schwanken. Geringere Korngrößen wurden im allgemeinen bisher als nachteilig angesehen, da bekanntermaßen mit abnehmender Korngröße auch die Laufgeschwindigkeit des Fließmittels stark abnimmt, so daß die erforderlichen Trennzeiten zu lang werden; damit nimmt die Diffusion zu und die Trennleistung verringert sich. Deshalb sind sogar Trennmaterialien mit gröberen Teilchen vorgeschlagen worden, z. B. in Deutsche Apothekerzeitung 113, Seite 791, 1973, die eine fast gleichwertige Trennleistung wie die sonst üblichen DC-Platten ergeben sollen.
Die zunehmende Verbreitung der Dünnschichtchromatographie (DC) macht jedoch die Entwicklung immer besserer Trennmaterialien. erforderlich. Größter Wert wird dabei auf größere Leistungsfähigkeit gelegt, und zwar einerseits hinsichtlich der effektiven Trennleistung und der Erniedrigung der Nachweisgrenzen, andererseits hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse.
Ausgehend von dem aus der DE-AS 14 42 446 bekannten Trennmaterial liegt dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe zugrunde, leistungsfähigere Trennmaterialien für die Dünnschichtchromatographie zur Verfügung zu stellen, mit denen effektive Trennungen in reproduzierbarer Weise schnell und mit minimalen Mengen durchführbar sind.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Kieselgel aus Teilchen mit einem Korngrößenbereich zwischen 3 und 8 μπι besteht und mindestens 80 Gew.-% des Kieselgels eine Teilchengröße zwischen 3 und 8 μιη besitzen.
Eine Ausgestaltung des Trennmaterials nach dem Anspruch 1 ist Gegenstand des Anspruchs 2.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung eines solchen Kieselgels für Trennmaterial für die Dünnschichtchromatographie, bestehend aus einem mit einer Schicht von Kieselgel von 100 bis 300 μιη Dicke belegten Trägermaterial.
In der französischen Patentanmeldung FR 20 06 337 werden selbsttragende flexible Sorptionsschichten beschrieben, die aus Glasfasern und Kieselgel bestehen und die auf Papiermaschinen herstellbar sind. Dazu werden auch Sorbentien vorgeschlagen, deren mittlere Korngröße zwischen 1 und 10 μπι liegt. Es werden jedoch keinerlei Angaben über die Korngrößenverteilung gemacht. Hochauflösende Trennungen können mit den so hergestellten Materialien nicht durchgeführt werden, und es können der Anmeldung keinerlei Angaben entnommen werden, die zur erfindungsgemäßen Lösung beitragen.
Kieselgele mit einem ähnlichen Korngrößenspektrum sind zum Teil als Trägermaterialien in der Hochdruckflüssigkeitschromatographie bekannt; sie werden dort bekanntlich unter Anwendung von hohen Drucken in Spezialapparaturen mit beträchtlichem technischem Aufwand eingesetzt. Die hohe Trennleistung in der
20
25
Hochdruckflüssigkeitschromatographie beruht gerade auf der Kombination eines Trägers mit engem Kornband, gefüllt in enge Säulen von wenigen Millimetern Durchmesser und Verwendung von hohem Druck, also hoher Fließgeschwindigkeit Die Verwendung von kleinen Teilchen kann durch die Anwendung hohen Druckes bis zu einigen hundert Atmosphären kompensiert werden. Keine zufriedenstellenden Trennungen oder überhaupt keine Trennungen sind mit kleinen Teilchengrößen unter nur geringem Druck oder ι ο gar unter hydrostatischem Druck zu erzielen.
Eine Verbesserung der Trennleistung in der Dünnschichtchromatographie durch Verwendung eines Kieselgels mit relativ kleiner Korngröße unter Beibehaltung der in der DC üblichen Schichtdicken war nicht ii vorherzusehen und wegen der völlig anderen Fließeigenschaften in der Dünnschichtchromatographie und des lediglich hydrostatischen Drucks auch nicht zu erwarten. Erfindungsgemäß werden nun Trennmaterialien für die DC zur Verfügung gestellt, die ohne jeden zusätzlichen apparativen Aufwand, nur mit den Mitteln der üblichen DC, entscheidend verbesserte Trennleistungen ermöglichen.
Der günstigste Korngrößenbereich für die erfindungsgemäßen Trennmaterialien liegt bei einer Teilchengröße von 3 bis 8 μπι. Erstaunlicherweise lassen sich mit diesem feinteiligen Material auf Schichten mittlerer Stärke (Schichtdicke 100 bis 300 μπι) entgegen den bisherigen Vorstellungen leistungsfähigere Dünnschichtplatten herstelleii. Wesentlich für die Güte der erfindungsgemäßen Trennmaterialien ist ein sehr enger Korngrößenbereich.
So sollen 80 Gew.-% der Kieselgelteilchen eine Korngröße zwischen etwa 3 und 8 μίτι besitzen. Maximal sollten jeweils nur etwa 10% der Kieselgelteil- j5 chen unter 3 μπι bzw. über 8 μίτι liegen. Aus dem Stand der Technik konnte nicht entnommen werden, daß bei Erfüllung dieser Bedingungen wesentlich bessere Trennleistungen erzielt werden können ak mit den bisher bekannten, in der Dünnschichtchromatographie verwendeten Materialien. Erstaunlicherweise führen Änderungen dieses Korngrößenbereichs, besonders in Richtung auf kleinere Teilchen, zu einem deutlichen Abfall der Leistung.
Die massenbezogene spezifische Oberfläche des erfindungsgemäß zu verwendenden Kieselgels soll zwischen 0,5 und 0,7 m2/g liegen. Gerade innerhalb dieses Bereichs werden erstaunlicherweise optimale Trennergebnisse erzielt. Die entsprechenden Werte der bisher in der Dünnschichtchromatographie verwendeten Kieselgele liegen wesentlich niedriger, in der Regel z. B. unter 0,3 m2/g, die von sehr fein vermahlenem Kieselgel wesentlich höher, z. B. bei 1 m2/g.
Die Herstellung der Trennmaterialien erfolgt in an sich üblicher Weise. Als Träger können alle üblichen ϋϊ Materialien verwendet werden, wobei Glasplatten bevorzugt sind. Gebräuchlich sind jedoch auch Folien. ζ. B. aus Aluminium oder auch Kunststoffolien. Die Sorptionsmittel werden in streichfähigen, meist wäßrigen Suspensionen angeschlämmt und nach intensivem Vermischen und gegebenenfalls Entgasen mit üblichen Streichgeräten bzw. Beschichtungsanlagen auf die Trägermaterialien aufgebracht. Üblicherweise werden den Sorptionsmitteln noch Bindemittel, die die Haft- und Abriebfestigkeit erhöhen, und/oder Indikatoren hr> zugesetzt. Als Bindemittel sind bevorzugt die in der deutschen Patentschrift 14 42 446 oder die in der DE-AS 15 17 929 genannten organischen Bindemittel. Der am häufigsten verwendete Indikator ist ein Fluoreszenzindikator, vorzugsweise das bei 254 nut im UV absorbierende manganaktivierte Zinksilikai. Die Bindemittel werden in der Regel in Mengen von 0,1 bis etwa 10% zugesetzt, die Indikatoren in Mengen von etwa 0,5 bis 5 Gew.-%.
Nach der Beschichtung werden die Trennmaterialien in üblicher Weise getrocknet Die Beschichtungsanlagen sind so eingestellt, daß die nach dem Trocknen erhaltenen Schichtdicken zwischen 100 und 300 μΓ" liegen. Die Trocknung erfolgt meist in Trockenkanälen bei Temperaturen von etwa 120 bis 150°. Die Dauer der Trocknung hängt von der Länge des Trockenkanals ab.
Diese erfindungsgemäße Lösung war überraschend, da man nach den publizierten Ergebnissen der Fachwelt (vgl. z. B. Journal of Chromatography 79,1973,179 -185 und Naturwissenschaften 60, 1973, 553) annehmen mußte, daß zur Verbesserung der Trennleistung und zur Erzielung einer verbesserten Nachweisgrenze sowohl die Korngröße als auch die Schichtdicke des Kieselgels herabzusetzen sind. So wurde z. B. eine Reduzierung der Schichtdicken auf 25 bis 50 μπι gefordert, was etwa V10 bis '/20 der sonst in der DC üblichen Schichtdicken von etwa 200 bis 250 μπι entspricht Erstaunlicherweise werden jedoch erfindungsgemäß hervorragende Trennleistungen gerade dann erzielt wenn die üblichen Schichtdicke!· beibehalten werden, und zwar gerade auch bei verminderter Korngröße. Aus den Erfahrungen der Hochdruckflüssigkeitschromatographie war das keinesfalls vorherzusehen, da dort, abgesehen von der starken Erhöhung des Druckes, mit der Verminderung der Korngröße auch eine Reduzierung des Säulenquerschnittes einhergeht. Die Zahl der Partikel im Querschnitt der Schicht sollte im Vergleich zu den bisher üblichen DC-Schichten nicht verringert, sondern besser sogar erhöht werden. Bei dichter Packung sind im Querschnitt der erfindungsgemäßen Schichten nach elektronenmikroskopischen Aufnahmen je nach Schichtdicke etwa 20 bis 60 Körner nachweisbar.
Die erhaltenen Trennmaterialien sind in ihrer Trennleistung allen herkömmlichen DC-Präparationen weit überlegen. Zwar ist insbesondere bei längeren Laufstrecken die Laufzeit des Fließmittels etwas länger. Da man aber wegen der wesentlich verbesserten Trennleistung mit kürzeren Laufstrecken auskommt, spielt dieser Faktor keine Rolle. Die mehr als verdoppelte Trennstufenzahl steht im Vordergrund, da die Leistung der Trennmaterialien nach der für eine bestimmte Laufhöhe zur Verfügung stehenden Zahl der Trennstufen zu beurteilen ist.
Erfindungsgemäße Trennmaterialien mit guten Trennleistungen besitzen z. B. bei der Chromatographie in einer Normal( = N)-Kammer mit Kammersättigung bei Verwendung des Fließmittels Benzol bei 22° und einer Laufstrecke des Fließmittels von 20 bis 30 mm einen Geschwindigkeitskoeffizienten κ von 4 bis 5 nimVsec und bei einer Laufstrecke des Fließmittels von 40 bis 70 mm einen κ-Wert zwischen 5 und 7 mm2/sec.
Anstelle von Kieselgel kann auch oberflächenmodifiziertes Kieselgel verwendet werden, z. B. silanisiertes oder mit organischen Resten modifiziertes Kieselgel. Entsprechende Kieselgel-Typen sind im Handel und in der Literatur beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Trennmaterialien werden in gleicher Weise wie die bisher üblichen DC-Fertigpräparationen eingesetzt. Sie eignen sich insbesondere zum schnellen Nachweis kleiner Mengen. Hervorragende
Trennungen können noch mit Volumen von 10 nl, entsprechend Auftragsmengen von etwa 1 bis 10 ng, erzielt werden, während bisher in der Mikrodünnschichtchromatographie im allgemeinen wesentlich größere Auftragsmengen erforderlich waren.
Mit dem neuen Trennmaterial sind außerdem erstmalig quantitative, photometriüche Bestimmungen der chromatographierten Substanzen direkt auf der Platte im Konzentrationsbereich unter 10 ng möglich, und zwar auch mit Remissionsmessungen. Substanzen mit Absorption im sichtbaren oder UV-Bereich lassen sich mit befriedigenden Standardabweichungen (maximal 10%) bis zu 200 pg nachweisen. Bei der Messung von Substanzen mit Eigenfluoreszenz kann die gleiche Nachweisgenauigkeit noch bei um etwa eine Größen-Ordnung niedrigeren Konzentrationen erreicht werden. So wurde z. B. beim Nachweis von Aflatoxinen mit Hilfe eines Densitometers (Anregungswellenlänge 366 nm, Meßwellenlänge 460 nm) für die Konzentrationen 200, 100 und 50 pg eine Korrekturkurve bestimmt; die berechnete Regressionsgerade zeigte Nulldurchgang und besaß einen Korrelationskoeffizienten > 0,998. Eine derartige Trennleistung und Nachweisgenauigkeit ist bisher nicht möglich gewesen.
Beispiel 1
In einem 4001-Gefäß werden zu 2401 entsalztem Wasser nach und nach unter intensivem Rühren 100 kg einer Mischung von 97% Kieselgel, 2% Fluoreszenzindikator (manganaktiviertes Zinksilikat) und 1 % Binde- jo mittel (Natriumpolyacrylat) zugegeben.
Das eingesetzte Kieselgel hat bei einer spezifischen Oberfläche von 500 m2/g und einem Porenvolumen von 0,75 ml/g eine mittlere Porenweite von 60 Ä.
Die Kornanalyse, gemessen nach der Methode 3-, WASPS ( = Wide Angle Scanning Photo-Sedimentometer) in 0,034 Vol.-%iger wäßriger Lösung bei 24° (Dichte des Kieselgels = 2,24, Faktor 270) ergibt folgende Meßdaten:
40
kleiner als 1,98 μιτι 0,083 Gew.-%
1,98- 2,00 μπι 0,005 Gew.-%
2,00 - 3,00 μΐη 0,738 Gew.-%
3,00- 5,00 μΐη 38,670 Gew.-%
5,00-7,00 μπι 49,786 Gew.-%
7,00-9,26 μΐη 10,718 Gew.-%
jraus errechnen sich die fo Igenden Werte:
ds 3,8 μίτη
d\a 4,1 μπι
dm 5,2 μηι
dw 7,1 μΐη
dK 7,9 μιη
50
d ist hierbei jeweils der Grenzwert, ds bedeutet also, daß nur 5 Gew.-% der Teilchen kleiner sind als der angegebene Wert, cfe entsprechend, daß nur 5 Gew.-% der Teilchen größer sind als der angegebene Wert.
Die massenbezogene spezifische Oberfläche beträgt 0,52 m2/g.
Nach völligem Homogenisieren der Masse und Entfernen der Luft unter vermindertem Druck w-erden Glasplatten der Größe 200 mm χ 200 mm χ 1,2 mm an einer üblichen Beschichtungsanlage beschichtet und anschließend im Trockenkanal getrocknet (10 Minuten bei 150' C). Nach dem Trocknen beträgt die Schichtdikke 175 um.
55
Beispiel 2
In einem 4-I-Gefäß werden zu 2,61 entsalztem Wasser nach und nach unter intensivem Rühren 1 kg einer Mischung von 96,5% Kieselgel, 2,0% Fluoreszenzindikator (manganaktiviertes Zinksilikat) und 1,5% Bindemittel (Natriumpolymethaciylat) zugegeben.
Das eingesetzte Kieselgel hat bei einer spezifischen Oberfläche von 400 m2/g und einem Porenvolumen von 1,0 ml/g eine mittlere Porenweite von 100 Ä.
Die Kornanalyse, gemessen analog Beispiel 1 in 0,031 Vol.-%iger wäßriger Lösung bei 24° ergibt folgende Meßdaten:
kleiner als 2,21 μιη
2,21 -3,00 μπι
3,00-5,00 μιη
5,00-7,00 μιτη
7,00-10,00 μπι
10,00-11,95 μπι
0,495 Gew.-%
2,065 Gew.-%
64358 Gew.-%
21,504 Gew.-%
6,957 Gew.-%
4,020 Gew.-%
Daraus errechnen sich die folgenden Werte:
ds
d\o
c/50
3,2 μιη
3,5 μιη
4.5 μιτι
73 μπι
9.6 μπ)
Die massenbezogene spezifische Oberfläche beträgt 0,60 m2/g.
Nach völligem Homogenisieren der Masse werden analog Beispiel 1 Glasplatten beschichtet und getrocknet. Nach dem Trocknen beträgt die Schichtdicke 225 μιη.
Beispiel 3
In einem 40-1-Gefäß werden zu 231 entsalztem Wasser nach und nach unter intensivem Rühren 10 kg einer Mischung von 96% Kieselgel, 2% Fluoreszenzindikator (manganaktiviertes Zinksilikat) und 2% Bindemittel (Natriumpolyacrylat + Natriumpolymethacrylat 1 :1) zugegeben.
Das eingesetzte Kieselgel hat bei einer spezifischen Oberfläche von 650 m2/g und einem Porenvolumen von 0,65 ml/g eine mittlere Porenweite von 40 A.
Die Kornanalyse, gemessen nach der Methode WASPS analog Beispiel 1 in 0,038 Vol.-%iger wäßriger Lösung bei 24° ergibt folgende Meßdaten:
kleiner als 2,66 μιη 0,512 Gew.-%
2,66- 3,00 μπ» 3,486 Gew.-%
3,00- 5,00 μπι 70,905 Gew.-%
5,00-7,00 μπι 21,601 Gew.-%
7,00-10,00 μιη 2,689 Gew.-%
10,00-11,29 μπι 0,806 Gew.-%
Daraus errechnen sich die folgenden Werte:
ds 3,1 μιη
O\Q 3,4 μπι
tot) 4,4 μπι
6,0 μπι
c/95 6,3 μm
Die massenbezogene spezifische Oberfläche beträgt 0,62 m2/g.
Nach völligem Homogenisieren der Masse und
Entfernen der Luft unter vermindertem Druck werden an einer üblichen Beschichtungsanlage Aluminiumfolien in Rollen von 200 mm Breite und 100 μΐη Stärke sowie Polyesterfolien in Rollen von 200 mm Breite und 190 μηι Stärke beschichtet. Nach dem Trocknen wird in die Formate 200 mm χ 200 mm oder 100 mm χ 100 mm geschnitten. Die Schichtdicke der Sorptionsmittelschicht beträgt nach dem Trocknen 125 μίτι.
Beispiel 4
Analog Beispiel 1 werden 100 kg einer Mischung aus 98% Kieselgel und 2% Bindemittel (Natriumpolyacrylat) zu einer streichfähigen Suspension verarbeitet. Das verwendete Kicselge! hat bei einer spezifischen Oberfläche von 500 m2/g und einem Porenvolumen von 0,75 ml/g eine mittlere Porenweite von 60 Ä und ist durch folgende Kornanalyse charakterisiert:
kleiner als 2,21 μπι
2,21- 3,00 μπι
3.00 - 5.00 μπι
5.00- 7,00 μιτι
7.00- 10,00 μΐη
10,00-11,95 μπι
0.578 Gew.-%
4,789 Gew.-%
69,295 Gew.-%
18,795 Gew.-%
4,581 Gew.-%
1.961 Gew.-%
Daraus errechnen sich die folgenden Werte:
c/50
3.0 μηι
3.2 μΓΠ
4.3 μηι
6.1 μΐη
7,5 μη
Die massenbezogene spezifische Oberfläche beträgt 0.64 m2/g.
Die Schichtdicke der Sorptionsmitteischicht auf den analog Beispiel 1 hergestellten, getrockneten Glasplatten beträgt 200 μπι.
Verwendungsbeispiele
Beispiel A
Es wurden die nach Beispiel 1 hergestellten Dünnschichtchromatographie-Glasplatten nach vorhergehender Aktivierung (15 Minuten Erhitzen auf 12O0C) verwendet. Es wurden die Geschwindigkeitskoeffizienten kappa bei der Dünnschichtchromatographie in einer Normalkammer mit Kammersättigung bei 22° unter Verwendung des Fließmittels Benzol bestimmt. Unter
3erücksichti(Tunof des FließmittclstEndcs in dpr Chromatographiekammer wurden auf der Schicht Markierungen im Abstand von 10 mm bis 100 mm angebracht. Nach dem Einstellen der Platte in die Kammer wurden die jeweiligen Zeiten bestimmt, die die Fließmittelfront für eine bestimmte Laufstrecke benötigt. Der Geschwindigkeitskoeffizient kappa (x) wird nach der Formel
y. = zplt berechnet, wobei
ζ,- = Laufstrecke des Fließmittels in mm, also Distanz zwischen Eintauchspiegel und Fließmittelfront
t = Laufzeit des Fließmittels in see.
Er ist von dem verwendeten Fließmittel, von der Beschaffenheit der Schicht, von der Laufhöhe, dem Kammertyp und von der Temperatur abhängig. Je
höher der κ-Wert ist. desto kürzer ist die Laufzeil bei gleicher Laufhöhe.
Tabelle 1
1
see
kappa
mrrr/see
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
26
96
200
324
470
636
822
1026
1246
1480
3,8
•4,2
4,5
4,9
5,3
5,7
6.0
6,2
6,5
6,8
DieWerte zeigen.daß insbesondere bei den geringeren Laufhöhen, die wegen der hohen Trennstufenzahl des neuen Trennmaterials meist ausreichend sind, die Entwicklung des Chromatogramms nur wenige Minuten beansprucht. Die Erhöhung des Geschwindigkeitskoeffizienten κ mit steigender Laufhöhe erklärt sich bei Anwendung einer Normalkammer mit Kammersättigung aus einer mit der Chromatographiezeit zunehmenden Teilsättigung der Poren über die Dampfphase.
Beispiel B
Vergleich des erfindungsgemäßen Trennmaterials
mit der leistungsfähigsten,
bisher bekannten Dünnschichtplatte
a) Hierzu wurde eine nach Beispiel 1 hergestellte Kieselgelplatte mit einer handelsüblichen DC-Fertigplatte (DC-Fertigplatte Kieselgel 60 F 254, Hersteller E. Merck, Darmstadt) verglichen, und zwar in bezug auf die Trennstufenhöhen H. Dieser Η-Wert ist ein Maß für die Trennleistung und entspricht der sogenannten Bodenhöhe. Je kleiner dieser Η-Wert ist desto konzentrierter ist die chromatographische Substanz im Sorbens enthalten, desto schmaler sind die Peaks und desto besser ist die Trennung (Auflösung) benachbarter Substanzen. Zum besseren Vergleich wird der H-Wert auf einen durchschnittlichen hRf-Wert von 50 bezogen; angegeben sind jeweils die Mittelwerte.
Bei diesem Vergleichswert wurden dünnschichtchromatographische Trennungen in einem lipophilen System (Benzol) in Normal-Kammern mit Kammersättigung nach vorheriger Aktivierung der Schichten (15 Minuten Erhitzen auf 1200C) durchgeführt Im Abstand von 15 mm vom unteren Rand entfernt wurden jeweils 0,1 μΐ der Lösungen der bekannten Farbstoffe Ceresviolett BRN, Ceresgrün BB und Solvent Blue 35 Qe 0,1 Gew.-% in Benzol) mit Mikrokapillaren in Mehrfachbestimmungen aufgetragen. Nach Einstellen von je einer DC-Fertigplatte und einer erfindungsgemäßen Fertigplatte (je 200 χ 200 mm) in das gleiche Gefäß (Fließmittelhöhe 10 mm) wurden in getrennten Versuchen die Entwicklungen bei Laufhöhen des Fließmittels von 20 mm bis 60 mm durchgeführt Die Auswertungen erfolgten am Zeiss-Chromatogramm-Spektralphotometer mit einem Prozeßrechner.
Dabei ergaben sich folgende Mittelwerte:
Tabelle II
Laufhöhe des
FließmiUels
in mm
Bekannte DC-Ferligplatte
H-Wert
fim
66
46 36 32 32
lirfindungsgemüße DC-Fertigplatte
11-We rl μηι
24 19 18 17 18
Die Tabelle zeigt deutlich, daß das erfindungsgemäße Trennmaterial dem besten bekannten in der Leistung wesentlich überlegen ist.
b) Zur Verdeutlichung der Angaben über die
10
Bei Annahme enes maximalen hRf-Wertes von ergibt sich aus den oben ermittelten Werten das in Tabelle III angegebene Verhältnis; daraus geht hervor, daß die Trennleistung der erfindungsgemäßen Fertigplatte im Durchschnitt um den Faktor 2 höher ist als die der bekannten Vergleichsplatte, deren Trennleistung auch schon außergewöhnlich gut ist.
Tabelle III
Laufstrecke Trennstufenzahl
Bekannte
DC-Fertigplatte
(A)
Erfindungsgem. DC-Fertigplatte
(B)
Verhältnis dei Trennstufenzahlen (A :B)
20 30
Leistungsstärke der erfindungsgemäßen Trennmateria- jn lien kann zusätzlich das Verhältnis der Trennstufenzahlen angegeben werden.
240
520
890
1250
1500
665
1265
1780
2355
2665
2,8 2,4 2,0 1,9 1,8

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    !.Trennmaterial für ri'e Dünnschichtchromatographie, bestehend aus einem mit einer Schicht von Kieselgel belegten Trägermaterial, wobei die Schicht eine Dicke von 100 bis 300 um aufweist und gegebenenfalls zusätzlich Bindemittel und/oder Indikatoren enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Kieselgel aus Teilchen mit einem Korngrößenbereich zwischen 3 und 8 μΐη besteht und mindestens 80 Gew.-% des Kieselgels eine Teilchengröße zwischen 3 und 8 μΐη besitzen.
  2. 2. Trennmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nicht mehr als 10 Gew.-% des Kieselgels eine Teilchengröße unter 3 μιη bzw. über 8 μπι besitzen.
  3. 3. Verwendung eines Kieselgels nach dem Anspruch 1 für Trennmaterial für die Dünnschichtchromatographie, bestehend aus einem mit einer Schicht von Kieselgcl von 100 bis 300 μιτι Dicke belegten Trägermaterial.
DE2524065A 1975-05-30 1975-05-30 Trennmaterial für die Dünnschichtchromatographie Expired DE2524065C2 (de)

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