Устройство для хроматографического анализа аминокислот

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 922627 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25. 04. 78 (21) 2614264/23-25 (5i)M. Кл. с присоединением заявки J4

G 01 М 31/08

Государственный квинтет (23) Приоритет

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень J%15

Дата опубликования описания 23. 04. 82

СССР ао делан изобретений и о крытий (53) УД К 543. 544 (088.8) (72) Автор изобретения

И. М. Базавлук

> (., Институт, цитологии и генетики Сибирс о отделения.

АН СССР (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА АМИНОКИСЛОТ

Изобретение относится к аналитической биохимии и может быть использовано для ускоренного анализа амино-; кислот.в белковых гидролизатах и биологических жидкостях.

Известно устройство для хроматографического анализа аминокислот, состоящее из термостатированной делительной колонки, насоса, прокачивающего, буферы на эту делительную колонку, автокрана, поочередно включающего буферы и емкости для этих буферов. На выходе из колонки к элюенту через смеситвль подключается поток цветного реагента, который прокачивается вторым насосом из емкости,для нингидрина. Смесь элюента и раствора нингидрина в проточном капиллярном реакторе нагревается., до 95-98о и окрашивается, а затем фотометрируется в

26 проточной кювете. Сигналы фотоэлемента усиливаются и регистрируются самопишущим потенциометром 31) 2

Недостатком известного устройства является большая длительность процесса анализа.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, состоящее из двух независимых каналов, включающих буферный насос, буферный автокран, буферные емкости и делительную колонку. Йежду колонками и насосами расположено автоматическое. дозировоч,ное устройство с круглым коллектором на 72 пробы и двумя дозировоча ными петлями, одна из которых дозирует пробу на короткую колонку, а другая - на длинную. Под колонками

4. расположен .распределительннтй автокран, обеспечивающий очередность протекания буферов от короткой и длинной колонки .на измерение, включающее один блок скрашивания, один блок детектирования и записи (21.

Недостатком этого устройства является низкая производительность, невозможность выборочного анализа

3 9226 отдельных групп аминокислот (кроме "основной) и проведения анализа иэ одной пробы.

Цель изобретения - повышение скорости анализа аминокислот. 5

Указанная цель . обеспечивается тем, что устройство для хроматографического анализа аминокислот, содержащее каналы для подачи буферных растворов, в каждом из которых уста- to новлены буферная емкость и буферный насос, приспособление для ввода пробы, хроматографическую колонку для разделения смеси аминокислот, на выходе которой установлен детектор, снабжено несколькими хроматографическими колонками для разделения групп аминокислот, установленных на выходе хроматографической колонки для разделения смеси аминокис- 20 лот на группы, и двумя многовходовы ми кранами-распределителями пото ков, один из которых установлен меж,,ду каналами для подачи буферных растворов и хроматографической колон- 2s кой для разделения смеси аминокис лот на группы, а другой - между хроматографической колонкой для разделения смеси на группы и хроматографическими колонками для разделения групп аминокислот.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, осуществляющего разделение аминокислот с предварительным фракционированием; на фиг. 2 — 5 . изображены различные рабочие положения коммутирующих кранов-распределителей потоков. о

Устроиство состоит из буферных емкостей 1, буферных автокранов 2, буферных насосов 3, манометров 4, автоматического дозировочного устройства 5, блока фракционирования

6, включающего многоканальный расп= ределительный буферный автокран 7,многоканальный распределительный фракционный автокран 8,вспомогательные коммутационные автокраны 9 и 10, фрикционные колонки 11 и 12. Под блоком фракционирования расположены делительные колонки: для разделения кислой фракции 13, нейтральной 14, тирозина с фенилаланином;(и первой основной) 15, основной (и основной второй) 16. Система окрашивания и детектирования состоит из емкости для нингидрина 17, нингидриновых (27

4 насосов 18, смесителей нингидрина с потоком буфера, в котором движутся фракции аминокислот 19, реакционных капиллярных спиралей 20, фотометров с. проточными кюветами 21 и блока записи 22.

Разделение аминокислот на этом устройстве осуществляется непрерывным прокачиванием буферов из емкостей 1 насосами 3 на всех четырех каналах (I,ll, !И,1У) на специализированные делительные колонки 13, 14,15 и 16. Давление на колонках контролируется манометрами 4. Смесь аминокислот при любых видах работ фракционируется поэтапно поочередной сменой операции автокранами 7 и 8.

Необходимые буферы на все четыре канала подключаются актокранами 2.

Фракционные колонки переключаются автокранами 9 и 10.

Автокраны 7 и 8 занимают исходное положение (фиг, 1) . Проба, дозированная автодозатором 5, расположенном на буферном канале 1, через центральный штуцер автокрана 7 и автокран 9 блока фракционирования

6, поступает на фракционную колонку

12.

Нейтральная rpynrfa, тирозин с фенилаланином и основная, группа удерживаются на смоле, а кислая кислым буфером уносится через автокраны 10 и 8 на делительную колонку 13, где и начинается ее разделение. В это время на буферных каналах Й, Р и 1У буферы через автокраны 7 и 8 прокачиваются напрямую на делительные колонки 14, 15 и 16, минуя работающую фракционную колонку 12.

Автокраны 7 и 8 занимают положение 2 (фиг. 2) . При этом нейтральный буфер канала ll направляется через центральный штуцер автокрана 7 и автокран 9 на фракционную колонку

12, захватывает нейтральную группу аминокислот и через автокраны 10 и

8 уносит ее на делительную колонку

14, где начинается окончательное разделение этой группы. В это время буферы по каналам Г, 6 и 1У прокачиваются на делительные колонки 13, 15 и 16 через автокраны 7 и 8, минуя фракционную колонку 12.

Автокраны 7 и 8 занимают положение 3 (фиг. 3). Буфер канала ф направляется через центральный штуцер автокрана 7 и автокран 9 на фракционную колонку 12, захватывает тиро,5 9226 зин с фенилаланином и через автокраны 10 и 8 уносит их на делительную колонку 15, где и происходит окончательное разделение этой пары, В это время буферы по каналам Т, и 1У прокачиваются на делительные колонки 13, 14 и 16 через автокраны

7 и 8, минуя .Фракционную колонку 12, Автокраны 7 и S занимают положение 4 (Фиг. 4). Основной буфер канала 1У через центральный штуцер автокрана 7 и автокран 9 поступает на фракционную колонку 12 и начинает разделение основной группы аминокислот. Если анаЛизируется основная груп-15 па аминокислот белкового гидролизата и она на фракционной колонке 12 разделяется полностью,,необходимость в делительной колонке 16 отпадает. При анализе сложных смесей свободных ами- 20 нокислот на делительной колонке

16 окончательно разделяются аминокислоты основной группы. В это время буферы по каналам 1,П и П! прокачива.— ются на делительные колонки 13, 14 и 25

15, минуя фракционную колонку 12.

Автокраны 7 и 8 занимают положение 5, автокраны 9 и 10 - положение 2 (фиг. 5). При этом распределительный капилляр буферного распредели- зо тельного автокрана 8 направляющий поток того или иного буфера к центральному штуцеру на входе,закрывается заглушкой, а буфер для разделения основных аминокислот на фракци" онную колонку 12 прокачивается через автокран 7 напрямую. В это время на фракционной колонке 12, а при необходимости и на делительной колонке 16, происходит разделение основной груп пы аминокислот, а на делительных колонках 13,14 и 15 продолжают разделение другие группы.

После того, как последняя амино45 кислота кислой группы на делитель- ной колонке 13 уйдет вниз по смоле. настолько далеко, что ее не сможет догнать первая аминокислота со второй пробы, автокраны 7 и 8 занимают исходное положение (фиг. 1). Автодозатор 5 дозирует очередную пробу, которая кислым буфером уносится через центральный штуцер автокрана 7 и автокран 9 на фракционную колонку 11, и все в этой же строгой последователь-55 ности, через те же интервалы времени, повторяется сначала — и так проба за пробой.

Предлагаемое устройство позволяет значительно сократить время полного анализа как белковых гидролизатов, так и сложных смесей свободных аминокислот, так как общее время, затраченное на анализ смеси, суммируется всего из двух отрезков: полного фракционирования и одновременного и окончательного разделения голученных фракций (кислой, нейт" ральной, тирозина с фенилаланином и основной). Кроме того, в двухколоночном блоке фракциьнирований устройства при анализах белковых гидролизатов функционирование второй пробы на одной фракционной колонке совмещается с окончательным разделением основной группы первой пробы на другой фракционной колонке. Отсюда время полного анализа пробы оказывается равным времени, затраченному на разделение лишь одной фракции (например, основной - .на второй фрак ционной колонке), Время анализа сокращается и за счет специализации делительных колонок, рассчитанных для разделения только какой-либо одной фракции, позволяющих, в связи с этим, значительно сократить высоту набивки смолы, обеспечивающей протекание буферов до 70-100 мл/ч. Анализ одного образ1 ца белкового гидролизата может производиться за 30-40 мин против 2-4 ч на приборе известным способом. А время полного анализа сложной смеси csoбодных аминокислот сокращается до ч, Формула изобретения

Устройство для хроматографическо.го анализа аминокислот, содержащее каналы для подачи буферных растворов, в каждом из которых последовательно установлены буферная емкость и буферный насос, приспособление для ввода пробы, хроматографическую колонку . для разделения смеси аминокислот, на выходе которой установлен детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения йроцесса анализа, оно снабжено несколькими хроматографическими колонками для разделения групп аминокислот, установленных на выходе хроматографической колонки для разделения смеси аминокислот нг

922627 группы, и двумя многовходовыми кранами-распределителями потоков, один из которых установлен между каналами для подачи буферных растворов и хроматографической колонкой для разделения смеси аминокислот на группы, а другой — между хроматографической колонкой для разделения смеси аминокислот на группы и хрома8 тографическими колонками для разде ления групп аминокислот, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент C11JA 11 3551107, кл. 210-198, 1970.

2. Патент Великобритании

И 1263481, кл. В 1 д, 1972.

922627

Составитель 3. Скорняков

Техред Ж.Кастелевич Корректор .

° ю

Редактор А. Козориз

Подписное е«юе «е

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2572/58 Тираж 883

BHHNflH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3O35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5