Fluidní řešení pro plně automatizovaný systém HPTLC analýzy

Společnost CAMAG je předním světovým výrobcem špičkových zařízení pro vysoce účinnou tenkovrstvou chromatografii (HPTLC) pro analýzu směsí a látek. Při vývoji řady modulů, které nevyžadují manuální zásahy a poskytují spolehlivé výsledky, se do popředí dostaly chemicky odolné komponenty nezávislé na viskozitě. S podporou firmy Bürkert se společnosti CAMAG podařilo uvést na trh první plně automatizovaný HPTLC systém na světě.

Vysoký stupeň automatizace pro sofistikovanou analýzu

Pokud je třeba analyzovat složité směsi vzorků, je vhodnou metodou vysokoúčinná tenkovrstvá chromatografie. Umožňuje separovat a kvantifikovat jednotlivé substance. HPTLC analýza se používá

• v Life Science průmyslu (biologických vědách),
• při kontrole kvality potravin a rostlinných léčiv,
• analýze znečišťujících látek v životním prostředí a
• forenzní toxikologii. 

Čím vyšší jsou požadavky na analytický výsledek, tím vyšší je požadovaný stupeň automatizace – aby se zabránilo chybám při aplikaci a dosáhlo se reprodukovatelných výsledků. Společnost CAMAG si proto dala za cíl vyvinout plně automatizovaný HPTLC systém.

Díky patentované technologii rozprašování mikrokapiček od společnosti CAMAG vytvářejí rozprašovací trysky extrémně jemnou mlhu činidla, která je rovnoměrně rozdělena v derivatizační komoře a nanesena na desku.

Se svým novým systémem CAMAG® HPTLC PRO pokrývá švýcarský výrobce všechny kroky procesu: od aplikace pomocí speciální technologie nástřiku pro různé objemy a typy vzorků, přes separaci analytů v komoře až po vysoce přesný nástřik činidel pro derivatizaci s následným zahřátím desky pro vizualizaci jednotlivých látek. Tím se eliminují zdroje chyb, které mohou vzniknout v ručních aplikacích, například při nastavení dávkování v závislosti na viskozitě, při aplikaci rozpouštědel a činidel nebo při čištění.

O společnosti CAMAG

Švýcarská společnost CAMAG je světovým lídrem ve výrobě špičkových přístrojů pro vysokoúčinnou tenkovrstvou chromatografii (HPTLC) pro analýzu složitých směsí látek. Společnost sídlící ve městě Muttenz byla založena v roce 1958 a vyvíjí, testuje a vyrábí všechny přístroje, včetně softwaru, výhradně ve Švýcarsku a celosvětově je prodává prostřednictvím svých dceřiných společností a zastoupení. 50členný tým navíc podporuje své zákazníky prostřednictvím školení, technických služeb a analytického poradenství. CAMAG představuje „Swiss Made“ kvalitu, spolehlivé výsledky, know-how a neustálé inovace. Výrobky CAMAG se těší vynikající pověsti po celém světě.

V silném i tenkém provedení – přesné v širokém spektru viskozity

Různorodé aplikace vysoce účinné tenkovrstvé chromatografie vyžadují použití rozpouštědel a činidel v širokém rozsahu viskozity. Společnost CAMAG proto ve spolupráci s firmou Bürkert integrovala do svých modulů mikro dávkovací jednotku, která – na rozdíl od dříve testovaného čerpadla jiného výrobce – umožňuje přesné čerpání: od viskózních činidel obsahujících kyselinu sírovou až po nízkoviskózní metanol lze použít rozpouštědla v širokém rozsahu viskozity. 

„Bürkert nabízí široký sortiment odolných, inovativních mikrofluidních komponent. Odolnost výrobků je pro společnost CAMAG zásadní.“ 

Thomas van Oordt, Head of Research & Development u společnosti CAMAG

Tajemství dávkovací jednotky Bürkert: dodávaný objem není závislý na čase, ale na počtu cyklů čerpadla. To znamená, že látky lze dávkovat velmi přesně bez ohledu na viskozitu a také v širokém objemovém rozsahu od 300 µl do 3 ml.

Stabilní technologie stříkání s vysokou odolností

Pro vizualizaci látek, jako je cukr nebo bílkoviny, se desky po chromatografické separaci postříkají činidly. Ta jsou však obzvláště agresivní, a proto hledala společnost CAMAG odolný dávkovací systém. Thomas van Oordt, Head of Research & Development ve společnosti CAMAG, uvádí klíčové výhody spolupráce se společností Bürkert: „Již více než 30 let se spoléháme na vynikající technickou podporu projektů, kterou nám poskytují odborníci na kapaliny společnosti Bürkert. Pro tento projekt nám jako možné řešení čerpadla představili mikro dávkovací jednotku typu 7615, která nejenže pracuje nezávisle na viskozitě, ale je také mimořádně odolná vůči agresivním chemikáliím.“

Věděli jste, že:

Mikro dávkovací jednotka typ 7615 od firmy Bürkert dávkuje kapaliny v rozmezí µl a kombinuje nejvyšší přesnost s extrémní chemickou odolností. Tři ventily, které jsou součástí balení, lze proplachovat současně. Díky aktivním vstupním a výstupním ventilům může jednotka dodávat v obou směrech. Integrovaný ohřívač umožňuje v případě potřeby ohřívat ventily a médium. Jednotka je navíc samonasávací a lze jej bezpečně provozovat na sucho.

Pro vývoj svého modulu HPTLC PRO DERIVATIZATION proto společnost Bürkert přizpůsobila mikro dávkovací čerpadlo společnosti CAMAG. „Další velkou výhodou je, že jednotka čerpá obousměrně,“ vysvětluje Thomas van Oordt. „To nám ušetří velké množství okruhů, ventilů a čerpacích procesů při čištění prostoru s kapalinou, jež je nutné po každém dávkovacím procesu.“ Možnost čerpání v obou směrech je také velmi výhodné v případě potenciální závady na citlivých tryskách, protože agresivní činidlo lze okamžitě odsát a zahájit proces čištění. Ten je iniciován automaticky zprávou v systému, což výrazně zvyšuje efektivitu ve srovnání s manuálními pracovními kroky.

 „Bez ohledu na to, zda používáme vodné nebo alkoholové roztoky – samonasávací čerpadlo od společnosti Bürkert může běžet na sucho a může být také znovu zaplaveno – to je zcela unikátní vlastnost.“ 

Thomas van Oordt, Head of Research & Development u společnosti CAMAG

Různé používané reaktivní chemikálie vyžadují přímé, vícenásobné čištění fluidní cesty. Rychlé opláchnutí a několikanásobné vysušení rozpouštědly je přitom nezbytné.

Velký sortiment a řešení na míru

Kromě mikro dávkovací jednotky se v řešeních společnosti CAMAG používají i další komponenty Bürkert, a to jak v samostatných zařízeních, tak v novém systému HPTLC PRO. Kromě kyvných elektromagnetických ventilů typu 6628 TwinPower s oddělovací membránou se používají také ventily se zdvihovou kotvou typu 6027 se speciální technologií těsnění. Ty mimo jiné zajišťují mírný podtlak potřebný k rozprašování činidel na desku. Citlivé procesy dávkování a manipulace s kapalinami, které jsou nezbytné pro HPTLC procesy, zajišťují ventily Whisper Valve typu 6724 se separací médií od společnosti Bürkert. Ty se vyznačují také snadným vyplachováním a integrovanou diagnostickou funkcí. „Zvláštností společnosti Bürkert je, že nabízí širokou škálu vysoce kvalitních a odolných mikrofluidních komponent“, vysvětluje Thomas van Oordt. „Mnoho parametrů, například objemový průtok, měníme zejména ve fázi vývoje našich systémů. Díky spolupráci se společností Bürkert můžeme rychle a snadno vyměnit ventilové bloky a najít řešení na míru.“ 

Vše v jednom, plně automatické a orientované na budoucnost pro sofistikovanou analýzu

Systém CAMAG® HPTLC PRO stanoví nové standardy: plně automatizovaného procesu je dosaženo kombinací modulů zapojených do série. To je možné v neposlední řadě díky inovativním řešením společnosti Bürkert, která zahrnují také zabezpečení procesů. „Díky řídicí elektronice je celý proces pod kontrolou. Další výhodou spolupráce je, že naši odborníci na elektroniku znají Bürkert výrobky do detailu,“ zdůrazňuje inženýr a absolvent doktorského studia společnosti CAMAG.

To znamená, že dalšímu vývoji ve společnosti CAMAG se meze nekladou, a to jak u samostatných zařízení, tak u systému HPTLC PRO. „V současné době vyvíjíme detekční modul pro systém HPTLC PRO, který dokáže automaticky analyzovat každou látku včetně jejího spektra. Zákazníci tak mají k dispozici systém „vše v jednom“ – od aplikace vzorků až po jejich analýzu; v prvním kroku musí pouze umístit destičky do systému pro ukládání destiček.“ Dokud však systém nebude uveden na trh, lze tento krok detekce stále provádět ručně. A existuje ještě další perspektiva, jak vysvětluje Thomas van Oordt: „V budoucnu budeme moci testovat látky přítomné přímo na destičce – jejich toxicitu nebo odolnost vůči antibiotikům, například pomocí živých buněk nebo aktivních enzymů, což otevře nové perspektivy pro efektivní screening v analytických laboratořích.“

Přehled výhod řešení Bürkert:

Nejvyšší přesnost v širokém rozsahu viskozity

Vysoká spolehlivost procesu díky extrémně chemicky odolným komponentům

Široké portfolio mikrofluidních komponent

Vynikající technická podpora projektů

Více informací o našich řešeních pro laboratorní a analytickou techniku naleznete zde

Individuální řešení pro Life Science průmysl jsou součástí naší DNA

Také u vysoce citlivých výrobních procesů v oblasti genetické analýzy, analýzy DNA nebo syntézy oligonukleotidů zdaleka nejde jen o přesnost. Rychlost, produktivita a reprodukovatelnost u stále propracovanějších a komplexnějších metod jsou rozhodující kritéria, aby bylo možné provádět spolehlivé zkoušky.

Jak udělat dávkovací systémy kapalinové chromatografie přesnější

Jako uživatel chromatografického přístroje víte: Pouze, pokud dokážete substance z farmaceutické nebo klinické oblasti, anebo z ekologické či forenzní oblasti, v chromatografech analyzovat přesně a rychle, je Vaše práce skutečně efektivní a zajišťujete tak rychlé další zpracování. Přesnost v dávkování navíc rozhoduje o tom, jak dobře dokážete automatizovat své procesy.

Účinná a spolehlivá regulace plynu v analýze materiálů

Zákonné požadavky (např. nařízení EU o kontejnerech na potraviny 2023/915) nebo interní normy kvality u výrobců zařízení a jejich zákazníků vyžadují znát přesné složení materiálů (např. půdy, odpadu, kovů, minerálů nebo chemických sloučenin). K přesnému stanovení množství těžkých kovů ve vzorcích materiálu jsou proto zapotřebí spolehlivé analyzátory.