DE3306127A1

DE3306127A1 - Vollautomatisches verfahren zur schnellen, spezifischen und selektiven quantitiven bestimmung von niedrig konzentrierten substanzen aus stark heterogenen substanzgemischen

Info

Publication number: DE3306127A1
Application number: DE19833306127
Authority: DE
Inventors: Andreas 1000 Berlin Kage
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1983-02-18
Publication date: 1983-12-08

Description

VOLLAUTOMATISCHES VERFAHREN ZUR SCHNELLEN, SPEZI-
FISCHEN UND SELEKTIVEN QUANTITATIVEN BESTIMMUNG VON NIEDRIG KONZENTRIERTEN SUBSTANZEN AUS STARK HETEROGENEN SUBSTANZGEMISCHEN Die Erfindung bezieht sich auf ein vollautomatisches Verfahren zur schnellen, spezifischen und selektiven quantitativen Bestimmung niedrig konzentrierter Substanzen aus stark heterogenen Substanzgemischen auf chromatographischer Basis.
Das dem Verfahren zugrunde liegende System besteht im einzelnen aus einem modular erweiterbaren Lösungsmittel-Entgasungs- und -Reinigungssystem, mindestens einem hocheffektiven Vorreinigungs-und Derivatisierungssystem auf flüssigkeitschromatographischer Basis, mindestens einem hochauflösenden Chromatographieschritt und einem abschließenden Quantifizierungssystem. Der gesamte Verfahrensablauf wird mit einem elektronischen Prozeßsteuersystem synchronisiert.
Im Bereich der klinischen Chemie wurden in der letzten Zeit vollautomatische Analysegeräte eingeführt, die es ermöglichen, selektiv beliebige Substanzen (Analysanden) zu quantifizieren, unabhängig von der Art und Reihenfolge der zu quantifizierenden Analysanden. Die Auswahl dieser Analysanden beschränkt sich jedoch überwiegend auf solche, die aufgrund ihrer Konzentration photometrischen Verfahren zugänglich sind.
Für niedriger konzentrierte Substanzen werden zur, Zeit Verfahren angewandt und kommerziell angeboten, die auf immunologischen Techniken basieren und die dadurch eine deutliche Empfindlichkeitsverbesserung erreichen. Die Spezifität dieser Quantifizierungstechniken hängt jedoch sehr stark von der Spezifität der verwendeten Antiseren ab. Dadurch ist die analytische Qualität dieser quantitativen Methoden durch das grundsätzliche Problem der Kreuzreaktivitäten eingeschränkt, insbesondere dann, wenn auf leistungsfähige Vorextraktionsverfahren verzichtet wird.
Weitaus spezifischer sind quantitative Analysen mit Hilfe der Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) oder der Gaschromatographie (GC).
Für beide Methoden ist bei der quantitativen Analyse niedrig konzentrierter Substanzen aus stark heterogenen Substanzgemischen, wie sie insbesondere bei biologischen Flüssigkeiten, z.B.
menschlichem Serum, Urin oder Gewebsextrakten, vorliegen, eine Vorextraktion eine elementare Notwendigkeit. Eine direkte Aufgabe von größeren Materialmengen ist ebenfalls nicht möglich.
Zur Aufarbeitung der. Substanzgemische sind daher bislang zeitaufwendige, oft verlustreiche, nicht reproduzierbare und chemisch zersetzende manuelle Operationen erforderlich, die häufig speziell für einen bestimmten Analysanden konzipiert und daher nicht in einfacher Weise auf andere Analysanden übertragbar sind. Damit ist eine schnelle und selektive quantitative Bestimmung von Analy-..' sanden aus heterogenen Substanzgemsichen nicht möglich.
Von M. Schöneshöfer wurde Mitte 1982 ein Verfahren zum Patent angemeldet, das es ermöglicht, weitgehend selektiv einen Analysanden aus einem stark heterogenen Substanzgemisch zu extrahieren und ggf. zu derivatisieren. Dieses automatisierbare -Verfahren und ein in Anlehnung an ein von A. Kage angemeldetes Lösungsmittel-Entgasungs-und Reinigungsverfahren vereinfachtes Verfahren bilden die Grundlage des zu patentierenden Verfahrens zur vollautomatischen, schnellen, spezifischen und selektiven quantitativen Bestimmung von niedrig konzentrierten Substanzen aus stark heterogenen Substanzgemischen.
Die unübersehbaren Vorteile beider Verfahren wurden zusammengefaßt, durch Erweiterungen flexibler gemacht und an der unzulänglichen Stellen ergänzt. Daneben wird ein Prozeßsteuersystem zur Synchronisation verwendet.
Das zu patentierende Verfahren sieht folgendermaßen aus: Es besteht aus einem modular erweiterbaren Lösungsmittel-Entgasungs- und -Reinigungssystem, einem hocheffektiven Vorreinigungs- und ggf.
Derivatisierungssystem und mindestens einem hochauflösenden Chromatographieschritt mit einem anschließenden quantifizierenden Detektorsystem, die alle mit einer elektronischen Prozeßsteuereinheit synchronisiert, gesteurt und überwacht werden.
Die Grundeinheit des Lösungsmittel-Reinigungs-und -Entgasungssystems besteht aus einem Primärreservoir, das gegenüber der Atmosphäre dicht abgeschlossen ist und neben einer Ableitung für das im Primärreservoir enthaltene Lösungsmittel eine Gaszuleitung aus einer Gasdruckanlage (Pumpe, Druckgasflasche o.ä.), die ein in dem Lösungsmittel schlecht lösliches und chemisch weitgehend inertes Gas fördert, und eine Zuleitung zu einer Vakuumpumpe aufweist, und einem Sekundärreservoir, das ebenfalls gegenüber der Atmosphäre dicht abgeschlossen ist. Die Ableitung des in dem Primärreservoir enthaltenen Lösungsmittels führt über mechanische Filter mit ausreichend kleinen Poren und Säulen mit geeigneten chemischen Adsorptionsmeterialien zur Reinigung des Lösungsmittels zu einem Sekundärreservoir.
Der Verfahrensablauf zur Entgasung und Reinigung der Lösungsmittel sieht folgendermaßen aus: a.a. Über die Vakuumpumpe wird anfänglich ein subathmosphärischer Druck im Primärreservoir erzeugt, der zusammen mit der Erwärmung des enthaltenen Lösungsmittels zu einer Entgasung führt.
Ein Rückfluß von Lösungsmittel wird durch ein Rückschlagventil oder ein anderes Ventil verhindert.
a.b. Nach ausreichender Entgasung wird die Verbindung zur Vakuumpumpe unterbrochen und es erfolgt ein Druckausgleich durch Zuleiten von Gas aus der Gasdruckanlage.
Hierdurch wird ein leicht über dem atmosphärischen Druck liegendes Druckniveau im Primärreservoir erzeugt, so daß das jeweilige Lösungsmittel bis zum Druckausgleich zwischen Primär- und Sekundärreservoir langsam über die Ableitung des Primärreservoirs und die mechanischen Filter und chemischen Reinigungssäulen in das Sekundärreservoir fließen.
a.c. Das so aufgearbeitete Lösungsmittel ist nun jederzeit aus dem Sekundärreservoir abrufbar.
Der in den Sekundärreservoirs herrschende Druck richtet sich nach der Druckfestigkeit der den Sekundärreservoirs nachgeschalteten Ventilsysteme und den Eigenschaften der Pumpen.
Während die Primärreservoirs so groß wie möglich sind, um ein häufiges Nachfüllen der Lösungsmittel zu vermeiden, sind die Dimensionen der Sekundärreservoirs möglichst klein gehalten, so daß einerseits ein längeres Verbleiben der Lösungsmittel in den Sekundärreservoirs vermieden wird, andererseits das einzelne Sekundärreservoir noch groß genug ist, um bei maximaler Entnahmegeschwindigkeit der angeschlossenen Pumpen über eine begrenzte Zeit die geringe Flußkapazität der Verbindung von Primär- zum Sekundärreservoir aufgrund des notwendigerweise nur leichten Überdruckes überbrücken zu können. Ein Unterdruck ist auf jeden Pall zu vermeiden, da durch die Saugwirkung der Pumpen ansonsten durch in den Lösungsmitteln gelöste Gase oder durch niedrig siedende Lösungsmittel Gasblasen entstehen, die eine Störung der Detektorsignale oder eine Verminderung oder einen Ausfall der Pumpleistung der einzelnen Pumpen bewirken.
Aus den einzelnen Sekundärreservoirs führen Lösungsmittel-leitende Verbindungen direkt zu den Eingängen verschiedener Mehrfach-Wege-Ventile ( = Ventile mit mehreren Eingängen und einem Ausgang, bei denen jeweils eine leitende Verbindung zwischen einem der verschiedenen Eingänge und dem Ausgang variiert werden kann), von denen jeweils die Ausgänge mindestens zweier Ventile zu den im System vorhandenen Pumpen (P11, P12, P13, P14, P21, P31 in Skizze 2) führen. Für jedes einzelne Lösungsmittel ist lediglich ein Primär- und ein Sekundärreservoir erforderlich.
Ein weiteres Ventilsystem (viel, V12, V13, V21, V31 in Skizze 2), das jeweils einen Ausgang zweier oder mehr Mehrfach-Wege-Ventile (MVll - MV18, MV21 und MV22 in Skizze 2). über eine Mischkammer mit den einzelnen Ansaugventilen der Pumpen verbindet, ist mit einer Zeitsteuerung variabel zu betätigen.
Damit ist in Abhängigkeit von den Öffnungszeiten dieses Ventilsystems für das jeweilige Lösungsmittel ein vorgegebenes Mischungsverhältnis zu erreichen. Die Dauer eines dieser Zyklen ist an der Mischungskapazität der Mischkammern orientiert und beträgt ca. 2 - 3 sec. Je nach der Anzahl der Eingänge der Mehrfach-Wege-Ventile ist die Anzahl der unterschiedlichen Lösungsmittel variierbar; es müssen lediglich je Lösungsmittel ein Primärreservoir und ein Sekundärreservoir einschließlich des Filtersystems ergänzt werden.
Skizze 1 zeigt schematisch den Aufbau eines verwendeten Lösungsmittel-Reinigungs- und -Entgasungsmoduls. Dabei stellt (DG) die Druckgasanlage, (VP) die Vakuumpumpe, (PR) das Primärreservoir, (SR) das Sekundärreservoir, (R) ein Rückschlagventil und (F) das mechanische und chemische Filter-Säulen-System dar. (MV..) ist eines der Mehrfach-Wege--Ventile und (H) eine regulierbare Heizplatte.
Ein Schema einer möglichen Schaltung des Vorrei-..
nigungs- und Derivatisierungssystems ist in Skizze 2 dargestellt. Sie gewährleistet folgenden Verfahrensablauf: b.a. Mittels der Pumpe (P1) wird das heterogene Substanzgemisch zusammen mit dem Analysanden auf die Säule (C1) geladen.
b.b. Während dieser Zeit wird das hochauflösende Chromatographies'ystem (CS3) für die Chromatographie dieses Analysanden vorbereitet.
Dieser Schritt erfordert je nach der Art der Chromatographie (HPLC oder GC oder eine Kombination beider) unterschiedliches Vorgehen.
b.c. Mit der Pumpe (P1) werden interferierende Substanzen durch geeignete Elutionsmittel im 'Vorwärts-Fluß' von der Säule (C1) elu-'inert und verworfen.
b.d. Der Analysand wird anschließend weitgehend selektiv eluiert.
b.a. Im Mischteil (M) wird das Elutionsmilieu der Analysanden-Fraktion oder ggf. der Analysand selbst derart verändert, daß er oder sein Derivat auf der Säule (C2) retiniert wird.
Die Frage, ob und wie der Analysand derivatisiert wird, hängt von den Bedingungen des hochauflösenden Chromatographiesystems (GC) und des verwendeten Detektorsystems ab.
b.f. Durch geeignete Ventilstellung können weitere interfeirerende Substanzen (z.B. auch Subst rate oder unerwünschte Reaktionsprodukte) von der Säule (C2) eluiert und verworfen werden.
b.g. Danach wird die Säule (C2) mit der Analysanden-Fraktion durch Schalten des Ventils (V2) rückwärts in den Strom von der Pumpe (P3) zum Chromatographiesystem (C3S) eingeschaltet.
Die Analysanden-Fraktion wird damit in weitgehend gereinigter und ggf. derivatisierter Form auf das hochauflösende Chromatographiesystem (C3S) überführt, wobei dieses System aus einer HPLC, einer GC oder einer Kombination beider Verfahren besteht.
b.h. Die Analysanden-Fraktion wird über dem hochauflösenden Chromatographiesystem (C3S) chromatographiert.
b.i. Sofort nach dem Schalten des Ventils (V2) (b,g,) wird durch Schalten des Ventils (V1) die Säule (C1) im 1RückwärtsFlußS von Lösungsmitteln durchströmt und dadurch von noch retinieten Resten des heterogenen Substanzgemi sches gereinigt und für den nachfolgenden Chromatographielauf aktiviert.
b.j. Die inzwischen über dem System (C3S) chromatographierte Analysanden-Fraktion wird einem quantifizierenden Detektionssystem zugeführt.
Als Detektionssysteme kommen W-Photometer, Fluorimeter, chemische oder elektrochemische Detektoren, immunologische Techniken, Massenspektrometrie o.ä.
in Frage.
Für eine Derivatisierung des Analysanden ist eine Temperierung des Mischteils (M) gewährleistet und eine Veränderbarkeit der Länge der Reaktionsstrekke vorgesehen. Über die Pumpen (P3) und (P4) ist ein Stoppen oder Verändern der Derivatisierungsreaktion möglich. Sind weitere Reaktionsschritte erforderlich, so ist das Mischteil (M) entsprechend zu erweitern; Skizze 2 zeigt nur eine mögliche Schaltung des Vorreinigungs- und Derivatisierungssystems.
Für den Fall, daß die chromatographischen Eigenschaften der Säulen (C1) oder (C2) nicht geeignet sind, den jeweiligen Analysanden in ausreichendem Maße zu retinieren, ist es über die Ventilsysteme (CV1) und (CV2) möglich die betreffende Säule durch eine andere, retentionsfähigere auszutauschen.
Der gesamte Verfahrensablauf wird von zwei unabhängig voneinander arbeitenden Zeitprogrammen gesteuert, wobei Programm 1 die Verfahrensschritte b.a., b.c. - b.f. und b.h. steuert und Programm 2 die Verfahrensschritte b.b., b.g. und b.i. einschließlich der Sollwerte für die jeweils geeig- nete Detektoreinrichtung und des Ventils (DV), das die endgültig chromatographierte Analysanden-Fraktion dorthin dirigiert. Die Verfahrensschritte a.a. - a.c. der Lösungsmittel-Entgasungs- und -Reinigungssystems werden unabhängig von den beiden Hauptsteuerprogrammen von einem nebengeordneten Prozeßüberwachungssystem kontrolliert; die Programme 1 und 2 steuern lediglich die Positionen der Mehrfach-Wege-Ventile, die die Zuleitung der einzelnen Lösungsmittel zu den Pumpen (Pl) - (P4) regeln.
Die Verknüpfung beider Programme erfolgt durch Programm 1 derart, daß Programm 1, das spezifisch für einen oder eine Gruppe von Analysanden ist, ein Programm 2 so startet, daß zur Aktion b.g. die Aktivierung oder Auswahl des hochauflösenden Chromatographiesystems abgeschlossen ist (Schritt b.b.).
Ein nebengeordnetes Prozeßüberwachungssystem kontrölliert neben dem Lösungsmittel-Entgasungs-und -Reinigungssystem die Ist-Werte einer Vielzahl von Parametern1 deren Soll-Werte von den Programmen 1 und 2 vorgegeben werden, wie z.B.
Temperatur der Säuleninnenräume und der Lösungsmittel, Druck und Fluß sowie die Einhaltung des vorgegebenen Mischungsverhältnisses der Lösungsmittel am Eingang der einzelnen Pumpen.
In dem in Skizze 2 dargestellten Schaltungsbeispiel steht dieses Überwachungssystem weiterhin die Aktionen eines automatischen Probennehmers, dessen Startimpuls durch das Programmll gegeben wird und der dem gesamten System die einzelnen Proben, bestehend aus heterogenem Substanzgemisch und Analysand, zuführt. Durch eine Ventilschaltung (V3) wird die Probe in das chromatographische System hinter der Pumpe (P1) eingeschaltet und, nachdem die Probe aus der eingeschalteten Schleife herausgewaschen wurde, wird die Schleife wieder aus dem chromatographischen System herausgenommen und mit einer neuen Probe geladen, nachdem mit einem geeigneten Lösungsmittel der Inhalt der Probenschleife entfernt worden ist. Die Länge der Probenschleife bestimmt die dem System zugeführte Probenmenge.
Die Vorteile dieses Verfahrens leigen im Gegensatz zu dem von A. Kage zum Patent angemeldeten Verfahren darin, daß ein Lösungsmittelverlust, der durch das notwendige Reinigen der Filtereinheit entsteht, vermieden wird, da für jedes Lösungsmittel neben einem Primärreservoir und einem Sekundärreservoir eine Filtereinheit zur Verfügung steht.
Im Vergleich zu dem von M. Schöneshöfer angemeldeten Verfahren stellt das hier zu patentierende Verfahren eine bedeutende Weiterentwicklung dar, da dieses System nicht nur der einfachen Probenaufarbeitung und derivatisierung dient, sondern ein flexibles und leistungsfähiges Verfahren zur selektiven Analyse der unterschiedlichsten Substanzen darstellt und die Integration der hochdruckflüssigkeitschromatographischen und gaschromatographischen Techniken in die Routine-Analytik ermöglicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Vollautomatisches Verfahren zur schnellen, spezifischen und selektiven quantitativen Bestimmung von niedrig konzentrierten Substanzen aus stark heterogenen Substanzgemischen, -das aus einem modular erweiterbaren Lösungsmittel--Entgasungs- und -Reinigungssystem, einem hocheffektiven Vorreinigungs- und ggf. Deriva-tisierungssystem auf säulenchromatographischer Basis und einem hochauflösenden Chromatographieschritt mit einem anschließenden quantifizierenden Detektorsystem besteht, und mit einer elektronischen Prozeßsteuereinheit synchronisiert und gesteuert wird. 1 Die Grundeinheit des Lösungsmittel-Reinigungs- und -Entgasungssystems besteht aus einem Primärreservoir, das gegenüber der Atmosphäre dicht abgeschlossen ist und neben einer Ableitung für die im Primärreservoir enthaltenen Lösungsmittel eine Gaszuleitung aus einer Gasdruckanlage, die ein in den Lösungsmitteln schlecht lösliches und chemisch weitgehend inertes Gas fördert, und einer Zuleitung zu einer Vakuumpumpe, und einem Sekundärreservoir. Die Ableitung des in dem Primärreservoir enthaltenen Lösungsmittels führt über mechanische Filter mit äusreihe-nd kleinen Poren und Säulen mit chemiaschen Adsorptionsmaterialien zur Reinigung der Lösungsmittel zu einem Sekundärreservoir, das ebenfalls dicht von der-Atmosphäre abgeschlossen ist.

Der Verfahrensablauf zur Entgasung und Reinigung der Lösungsmittel sieht folgendermaßen aus: a.a. Über die Vakuumpumpe wird anfänglich ein subatmosphärischer Druck im Primärreservoir erzeugt, der zusammen mit einer Erwärmung des enthaltenen Lösungsmittels zu einer Entgasungs führt.

Ein Rückfluß von Lösungsmittel wird durch geeignete Ventile verhindert.

a.b. Nach ausreichender Entgasung wird die Verbindung zur Vakuumpumpe unterbrochen und es erfolgt ein Druckausgleich durch Zuleiten von Gas aus einer Gasdruckanlage. Hierdurch wird ein leicht über dem atmosphärischen Druck liegendes Druckniveau im Primärreservoir erzeugt, so daß das jeweilige Lösungsmittel bis zum Druckausgleich zwischen Primär- und Sekundärreservoir langsam über die Ableitung des Primärreservoirs und die mechanischen Filter und chemischen Reinigungssäulen in das Sekundärreservoir fließen.

a.c. Das so aufgearbeitete Lösungsmittel ist nun jederzeit aus dem Sekundärreservoir abrufbar.

Aus den einzelnen Sekundärreservoirs führen Lösungsmittel-leitende Verbindungen direkt zu den Eingängen verschiedener Mehrfach-Wege-Ventile, von denen jeweils die Ausgänge mindestens zweier Ventile zu den im System vorhandenen Pumpen führen. Für jedes einzelne Lösungsmittel ist lediglich ein Primär- und ein Sekundärreservoir erforderlich.

Ein weiteres Ventilsystem, das jeweils einen Ausgang zweier oder mehr Mehrfach-Wege-Ventile über eine Mischkammer mit den einzelnen Ansaugventilen der Pumpen verbindet, ist mit einer Zeitsteuerung variabel zu betätigen. Damit ist in Abhängigkeit von den Öffnungszeiten dieses Ventilsystems für das jeweilige Lösungsmittel ein vorgegebenes Mischungsverhältnis zu erreichen. Je nach der Anzahl der Eingänge der Mehrfach-Wege-Ventile ist die Anzahl der unterschiedlichen Lösungsmittel variierbar; es müssen lediglich je Lösungsmittel ein Primär- und ein Sekundärreservoir einschließlich eines geeigneten Filtersystems ergänzt werden.

Der prinzipielle Ablauf des Vorreinigungs und Derivatisierungsverfahrens erfolgt folgendermaßen: b.a. Mittels einer Pumpe, die die benötigten Lösungsmittel über die Ausgänge mindestens zweier Mehrfach-Wege-Ventile aus den Sekundärreservoirs erhält, deren Mischungsverhältnis über das den Ansaugventilen vorgeschaltete Ventilsystem reguliert wird, wird ein heterogenes Substanzgemisch zusammen mit dem Analysanden auf eine Säule geladen.

b.b. Das hochauflösende Chromatographiesystem wird für die Chromatographie sieses Analysanden vorbereitet. Dieser Schritt erfordert je nach Art der Chromatographie (HPLC oder GC oder einer Kombination beider) ein unterschiedliches Vorgehen.

b.c. Mit der Pumpe, die den Analysanden auf die Säule geladen hat, werden interferierende Substanzen durch geeignete Elutionsmittel im 'Vorwärts-Fluß' von, der Säule eluiert und verworfen.

b.d. Der Analysand wird anschließend weitgehend selektiv eluiert und in ein Mischteil überführt.

b.e. In diesem Mischteil wird das Elutionsmilieu der Analysanden-Fraktion oder ggf. der Analysand selbst derart verändert, daß er oder sein Derivat auf einer zweiten Säule retiniert wird.

b.f. Durch geeignete Ventilschaltung können weitere interferierende Substanzen von der zweiten Säule eluiert und verworfen werden.

b.g. Danach wird die zweite Säule mit der Analysanden-Fraktion durch Ventilschaltung rückwärts in den Strom, der zum hochauflösenden Chromatographiesystem führt, eingeschaltet.

b.h. Die Analysanden-Fraktion wird über dem hochauflösenden Chromatographiesystem chromatographiert. Dieses hochauflösende Chromatographiesystem kann entweder aus einer HPLC oder einer GC bestehen. Auch eine Kombination beider ist in der Weise möglich, daß die Analysanden-Fraktion zuerst mit der HPLC auf getrennt wird und anschließend durch eine Ventilschaltung die den Analysanden nahezu rein enthaltene Fraktion noch einmal gaschromatographisch aufgetrennt wird.

b.i. Sofort nach dem Schalten der die Analysanden-Fraktion enthaltenen Säule rückwärts in den Fluß zum hochauflösenden Chromatographiesystem wird durch Schalten eines Ventils die erste Säule im 'Rückwärts-Fluß' von Lösungsmitteln durchströmt und damit von noch retinierten Resten des heterogenen Substanzgemisches gereinigt und für den nachfolgenden Chromatographielauf aktiviert.

Alternativ kann eine andere Säule in den Lösungsmittelstrom eingeschaltet werden.

b.j. Die über dem hochauflösenden Chromatographiesystem chromatographierte Analysanden-Fraktion wird einem quantifizierenden Detektorsystem zugeführt. Als Systeme kommen W-Photome ter, Fluorimeter, chemische oder elektrochemische Detektoren, immunologische Techniken, Massenspektrometrie o.ä. in Frage.

Für den Fall, daß die chromatographischen Eigenschaften der Säulen im Vorreinigungs- und Derivatisierungssystem nicht geeignet sind, den jeweiligen Analysanden in ausreichendem Maße zu retinieren, ist es über ein Ventilsystem möglich, die Säule durch andere, retentionsfähigere auszutauschen.

Der gesamte Verfahrensablauf wird von zwei unabhängig voneinander arbeitenden Zeitprogrammen gesteuert, wobei Programm 1 die Verfahrensschritte b.a., b.c. - b.f. und b.h. steuert und Programm2 die Verfahrensschritte b.b., b.g. und b.i. einschließlich der Sollwerte für die jeweils geeignete Detektoreinrichtung und der Aktionen des Ventils, das die endgültig chromatographierte Analysanden-Fraktion dorthin dirigiert. Die Verfahrensschritte a.a. - a.c. des Lösungsmittel-Entgasungs- und -Reinigungssystems werden unabhängig von den beiden Hauptrpogrammen von einem nebengeordneten Prozeßüberwachungssystem kontrolliert, die Programme 1 und 2 steuern hier lediglich die Positionen der Mehrfach-Wege-Ventile und damit die Art der Lösungsmittel, die von den Pumpen gefördert werden.

Die Verknüpfung beider Programme erfolgt durch Programm 1 derart, daß Programm 1, das spezifisch für einen oder eine Gruppe von Analysanden ist, ein Programm 2 so startet, daß zur Aktion b.g. die Aktivierung oder Auswahl des hochauflösenden Chromatographiesystems abgeschlossen ist (Schritt b.b.).

Ein neben geordnetes Prozeßüberwachungssystem kontrolliert neben dem Lösungsmittel-Entgasungs-und -Reinigungssystem die Ist-Werte einer Vielzahl von Parametern, deren Soll-Werte von den Programmen 1 und 2 vorgegeben werden, wie z.B.

Temperatur der Säuleninnenräume und der Lösungsmittel, Druck und Fluß sowie die Einhaltung des vorgegebenen Mischungsverhältnisses der Lösungsmittel am Eingang der einzelnen Pumpen.
2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Vorreinigungs- und Derivatisierungsverfahren folgendermaßen erweitert wird: b.a. - b.f. wie in Anspruch 1 Nun wird nicht die Analysanden-Fraktion rückwärts dem hochauflösenden Chromatographiesystem zugeführt, sondern die Analysanden-Fraktion durch geeignete Ventilschaltung vorwärts oder rückwärts eluiert und einem weiteren Mischteil zugeführt.

In diesem Mischteil kann der Analysand selbst oder sein Milieu wieder derart geändert werden, daß der Analysand oder sein Derivat auf einer weiteren Säule retiniert wird. Interferierende Substanzen werden eluiert und verworfen.

Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.

Den Abschluß des Vorreinigungs- und Derivatisierungsverfahrens bilden wie in Anspruch 1 die Schritte b.g. - b.j. Die Steuerung der eingefügten Schritte erfolgt über Programm 1, die Steuerung der übrigen Schritte erfolgt wie in Anspruch 1.
3. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zuleitung des den Analysanden enthaltenen heterogenen Substanzgemisches auf eine andere als die in Anspruch 1 beschriebene erfolgt, z.B. indem sie von der Pumpe 1 angesaugt wird oder mit Hilfe eines Injektors in das System injiziert, da dies für das gesamte Verfahren unerheblich ist. Es muß lediglich eine exakte Volumenkontrolle erfolgen.
4. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Förderung der Lösungsmittel von den Primärreservoirs zum Sekundärreservoir nicht über einen Überdruck im Primärreservoir erfolgt, sondern durch irgendeine Art von Flüssigkeitspumpen.
5. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Prozeßsteuerung nicht durch 2 weitgehend unabhngige Programme gesteurt werden, sondern durch ein Programm, in das beide Programme integriert sind, oder durch mehr als zwei Programme, in die die Prozeßsteuer----aufgaben aufgeteilt sind.
6. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Programme 1 und 2 auf Datenträgern irgendwelcher Art gespeichert und abrufbar sind. Dies kann durch eine externe Ansteuerung oder durch ein implantiertes Programm, das die Reihenfolge der Programme 1 und ggf. 2 vorgibt, erfolgen.
7. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eines oder mehrere Mischteile, die im Vorreinigungs-und Derivatisierungssystem Verwendung finden, aus zwei oder mehr Zuleitungen besteht, zwischen denen jeweils eine Reaktionsstrecke vorgegeben ist. Durch ein Ventilsystem können diese Mischteile je nach Bedarf untereinander ausgetauscht werden.
8. Ein Verfahren, das aus einer beliebigen Kombination der unter 1 - 7 beschriebenen Patenansprüche besteht.