DE2731652A1

DE2731652A1 - Multiple sample liq. chromatography system - has three separating columns switched in succession and has injection device

Info

Publication number: DE2731652A1
Application number: DE19772731652
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Chem Dr Rer N Ecker; J F K Prof Dr Huber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-07-13
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1979-01-25

Abstract

Three separating columns (TS1-3) are mounted parallel to one another and are supplied with eluent from a reservoir (E) by pumps (V1-3). A sample injection system (D) is placed in a single direct branch to the first separating column (TS1). Between the injection system and the separating columns are three changeover valves (V1a-c). The transfer paths are inter-connected. The first valve is connected to three paths and the second and third valves to two paths. Following the separating columns are three changeover valves (V2a-c); in one position these are connected to waste and in the other to a detector. A control circuit (St) switches the valves in succession.

Description

Verfahren der Flüssigkeits-Chromatographie für eine VielzahlLiquid chromatography method for a variety

von Proben Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von Analysen für eine Vielzahl von Proben nach der Methode der Flüssigkeits-Chromatographie. Um eine große Anzahl von,z. B.of samples The invention relates to a method for performing Analyzes for a large number of samples using the liquid chromatography method. To a large number of, e.g. B.

im klinischen Bereich anfallenden Proben in kurzer Zeit zu analysieren, die z. B. in Form einer Anzahl von aneinander gereihten Probengefäßen herangeführt werden, können mehrere Analysiergeräte (Flüssigkeits-Chromatographen) parallel eingesetzt werden. Die ankommenden Proben werden wechselweise den nebeneinander angeordneten Flüssigkeits-Chromatographen zugeführt und so die Kapazität des Analysenlabors vervielfacht.to analyze samples occurring in the clinical area in a short time, the z. B. in the form of a number of sample vessels lined up next to one another several analyzers (liquid chromatographs) can be used in parallel will. The incoming samples are alternately arranged next to each other Liquid chromatographs, thus multiplying the capacity of the analysis laboratory.

Die kostenaufwendigsten Komponenten eines Flüssigkeits-Chromatographen sind die Einrichtung zur automatischen Probenaufgabe (Dosierung) und der optische Detektor mit der Registrier- und Auswerteelektronik. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gerätetechnischen Aufwand für eine gleichzeitige Analyse mehrerer Proben stark zu reduzieren und dabei den Zeitaufwand für die Analyse praktisch nicht zu verlängern. Dies wird unter Verwendung von mehreren flüssigkeits-chromatographischen Trennsäulen und Umschaltventilen nach dem Verfahren der Erfindung dadurch erreicht, daß eine einzige Einrichtung für die Probenaufgabe (Dosierung) und ein einziger Detektor zyklisch auf die vorhandenen Trennsäulen umgeschaltet werden. Zweckmäßig wird die Anzahl Z der vorzusehenden flüssigkeits-chromatographischen Trennsäulen aus der Beziehung Z = T nach unten abgerundet t auf eine ganze Zahl bestimmt. Dabei ist T die erforderliche Zeit, welche die interessierenden Probenkomponenten zum Durchlaufen der Trennsäule brauchen. t ist die für die Peakaufzeichnung benötigte Zeit.The most expensive components of a liquid chromatograph are the device for automatic sample application (dosing) and the optical Detector with the registration and evaluation electronics. The invention has the task based on the technical equipment required for a simultaneous analysis of several Significantly reduce the number of samples while practically eliminating the time required for analysis to extend. This is done using multiple liquid chromatography Separating columns and switching valves achieved by the method of the invention, that a single device for the sample application (dosing) and a single one Detector can be switched cyclically to the existing separation columns. Appropriate will the number Z of the liquid chromatographic to be provided Separating columns from the relationship Z = T rounded down t to an integer certainly. T is the time required for the sample components of interest need to pass through the separation column. t is the one required for peak recording Time.

Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung werden eine Probeaufgabevorrichtung und ein Detektor für mehrere, im übrigen parallel arbeitende flUssigkeits-chromatographische Trennsäulen verwendet. Probenaufgabe (Dosierung) und Detektor sind also für 2, 3 oder 4 flüssigkeits-chromatographische Trennsäulen nur einmal vorhanden. Vorausgesetzt ist dabei, daß der zeitliche Ablauf des Analysiervorganges von der Probennahme bis zum Austritt des interessierenden Teiles der Probe aus der betreffenden Trennsäule das 2, 3 oder 4-fache der Zeit in Anspruch nimmt, die zur Aufzeichnung der interessierenden Peaks des Chromatogramms erforderlich ist. Diese Voraussetzung ist in der Praxis häufig gegeben.A sample application device is used to carry out the method of the invention and a detector for several liquid chromatography, which otherwise work in parallel Separating columns used. Sample application (dosage) and detector are therefore for 2, 3 or 4 liquid-chromatographic separation columns only available once. Provided is that the timing of the analysis process from sampling to for the part of the sample of interest to exit the relevant separation column takes 2, 3 or 4 times the time it takes to record the subject of interest Peaks of the chromatogram is required. This requirement is in practice often given.

Nach der automatischen Dosierung vergeht eine bestimmte Zeit, bis die Probenkomponenten aus der Trennsäule austreten. Das Eluat mit den Probenkomponenten wird nur solange auf den Detektor geschaltet, bis die Peaks der interessierenden Probenkomponenten aufgenommen sind und dann unter Umgehung des Detektors in den Abfall geleitet.A certain time elapses after the automatic dosing the sample components emerge from the separation column. The eluate with the sample components is only switched to the detector until the peaks of the Sample components are added and then bypassing the detector in the Waste headed.

Bei der Flüssigkeits-Chromatographie ist es grundsätzlich bekannt, zur Durchführung eines Analysenproblems von einer Trennsäule auf eine andere umzuschalten, um bestimmte Trennaufgaben zu lösen. Hierbei handelt es sich jedoch um eine andere Aufgabenstellung als die, die der Erfindung zugrunde liegt.In liquid chromatography, it is basically known to switch from one separation column to another to carry out an analysis problem, to solve certain separation tasks. However, this is a different matter Task than that on which the invention is based.

Anhand der Zeichnung soll die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Arbeitsweise der hierzu erforderlichen Steuerung unter der Annahme beschrieben werden, daß drei Trennsäulen zueinander parallel arbeiten. Die drei Trennsäulen TS1, TS2, TS3 werden aus einem Eluensvorrat E über je eine Pumpe V1, V2, V3 mit dem unten versorgt. Das Dosiersystem D ist nur einmal im direkten Zweig der Säule TS1 vorhanden. Zwischen dem Dosiersystem und den Trennsäulen liegen die Umschaltventile V1a, V7b, Vlc. Die Umschaltwege sind jeweils untereinander noch verbunden. Das Ventil V1a ist auf drei Wege, die Ventile Vlb und V1c auf zwei Wege umzuschalten. Hinter den Trennsäulen liegen wiederum drei Umschaltventile V2a, V2b und V2c mit jeweils zwei Schaltstellungen. In der einen Schaltstellung wird der Ausgang der betreffenden Trennsäule in den Abfall A, in der anderen Schaltstellung zum Detektor Dt geführt.The method according to the invention is intended to be carried out using the drawing and the mode of operation of the control required for this is described under the assumption be that three separation columns work in parallel to each other. The three columns TS1, TS2, TS3 are produced from an eluent supply E via a pump V1, V2, V3 supplied with the one below. The dosing system D is only once in the direct branch of TS1 column available. The switching valves are located between the dosing system and the separation columns V1a, V7b, Vlc. The switching paths are still connected to one another. The valve V1a is three ways to switch the valves Vlb and V1c to two ways. Behind the separation columns are in turn three switchover valves V2a, V2b and V2c, each with two switch positions. In one switch position, the output of the relevant Separating column in waste A, in the other switch position to detector Dt.

Für die Durchführung der Analysen wird in drei Taktenumgeschaltet: Im 1. Takt erfolgt die Dosierung auf die Trennsäule TS1, aufgezeichnet wird das Chromatogramm aus der Trennsäule TS2, im 2. Takt erfolgt die Dosierung auf die Trennsäule TS2, aufgezeichnet wird das Chromatogramm aus der Trennsäule TS3, im 3. Takt erfolgt die Dosierung auf die Trennsäule TS3, es erscheint das Chromatogramm aus der Trennsäule TS1.To carry out the analyzes, the system switches over to three cycles: In the 1st cycle, the dosing takes place on the separation column TS1, which is recorded Chromatogram from the separation column TS2, in the 2nd cycle the dosing takes place on the separation column TS2, the chromatogram from the separation column TS3 is recorded in the 3rd cycle the dosage on the separation column TS3, the chromatogram from the separation column appears TS1.

Hierzu werden über die Steuerung St die Ventilstellungen gemäß nachstehender Tabelle umgeschaltet: Takt Stellung der Ventile V1a V1b V1c V2a V2b V2c I 1 1 1 1 2 1 II 2 3 1 1 1 2 III 3 1 2 2 1 1 I 1 1 1 1 2 1 Während der Dosierung auf die Trennsäule TS1, wobei das Ventil V1a in der Stellung 1 steht, sind die Ventile V2a und V2c so geschaltet, daß der Ausgang der Trennsäulen TS1 und TS3 in den Abfall geführt wird. Am Ausgang der Trennsäule TS2 erscheint der interessierende Teil des Chromatogrammes, das Ventil V2b ist auf den Detektor geschaltet. Das erscheinende Chromatogramm stammt von der Dosierung, die zwei Takte zurückliegt, also beim vorausgegangenen zweiten Takt vorgenommen wurde.For this purpose, the valve positions according to the following are set via the control St Table switched: Clock position of the valves V1a V1b V1c V2a V2b V2c I 1 1 1 1 2 1 II 2 3 1 1 1 2 III 3 1 2 2 1 1 I 1 1 1 1 2 1 While dosing on the Separating column TS1, with valve V1a in position 1, are valves V2a and V2c switched so that the output of the separation columns TS1 and TS3 in the waste to be led. The part of interest appears at the exit of the separation column TS2 Chromatogrammes, the valve V2b is switched to the detector. The appearing Chromatogram comes from the dosage that was two bars back, so was made in the previous second measure.

Die Pumpenaggregate werden auf die zugehörigen Trennsäulen abgestimmt, um eine möglichst hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Analysenwertes zu erhalten. Die Abstimmung wird nur während des kurzen Zeitraumes der Dosierung geändert, wenn eine Pumpe eine andere Trennsäule versorgt. Dies führt jedoch zu keiner merklichen Beeinflussung des Analysenvorganges.The pump units are matched to the associated separation columns, in order to achieve the highest possible accuracy and reproducibility of the analysis value obtain. The vote is only changed during the short period of dosing, when a pump supplies another separation column. However, this does not lead to any noticeable Influencing the analysis process.

Für die Verzweigungen und die Ventile sind totvolumenarme Wege erforderlich, damit die Dispersion der chromatographischen Banden in Grenzen gehalten wird. Die Schaltventile vor den Trennsäulen werden in Abhängigkeit von der Probenaufgabe gesteuert, d. h. jeweils dann umgeschaltet, wenn der Dosiervorgang abgeschlossen ist. Für die Rücksetzung können Kurzzeitschalter verwendet werden.Paths with low dead volume are required for the branches and the valves, so that the dispersion of the chromatographic bands is kept within limits. the Switching valves in front of the separation columns are controlled depending on the sample application, d. H. always switched when the dosing process is completed. For the Temporary reset switches can be used.

Für die Umschaltung vor den Trennsäulen kann als vereinfachte Ausführung auch lediglich ein Umschaltventil V1a verwendet werden. In diesem Fall bleibt für die Zeit der Dosierung und der Proben-Überführung in die gewünschte Trennsäule (z. B.A simplified version can be used for switching in front of the separating columns only one switching valve V1a can also be used. In this case it stays for the time of dosing and sample transfer to the desired separation column (e.g. B.

TS2 oder TS3) eine Trennsäule (TS1) ohne Eluensversorgung, während bei der gewünschten Trennsäule während dieser Zeit der doppelte Fluß bzw. Druck durch den Eluenten auftritt. Da die Störung relativ kurz ist (ca. 5 bis maximal 15s) können die hiermit verbundenen Fehler relativ klein gehalten werden, vorausgesetzt, daß der kurzzeitig auftretende doppelte Fluß bzw. Druck im System zulässig ist.TS2 or TS3) a separation column (TS1) without eluent supply, while in the case of the desired separation column, twice the flow or pressure during this time occurs through the eluent. Since the disturbance is relatively short (approx. 5 to a maximum 15s) the associated errors can be kept relatively small, provided that that the briefly occurring double flow or pressure in the system is permissible.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Method for performing analyzes for a large number of samples by the liquid chromatography method using several liquid-chromatographic separation columns and switching valves, d a d u r e k e n e n n -z e i n e t that a single device for the sample application (Dosage) and a single detector switched cyclically to the existing separation columns will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the number (Z) of the liquid chromatographic T separation columns to be provided from the relationship Z = T rounded down to an integer. T required time for the sample components of interest to pass through the separation column. t time for peak recording.