BE2 Chromatographieeinheit Didaktische Ausrüstung Berufsausbildungsausrüstung Biochemisches Ingenieurwesen
BESCHREIBUNG
Chromatographie ist ein weit verbreitetes Trennverfahren in den Bereichen chemische und biochemisches Ingenieurwesen.
Es ist ein hochselektives Verfahren, mit dem Komponenten mit ähnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften getrennt werden können.
Es ist sowohl auf Verarbeitungs- als auch auf Prozessanalyseebene wichtig.
Das BE2 besteht aus einer Tischeinheit, auf der zwei 250 mm lange Chromatographiesäulen aus Borosilikatglas mit 10 mm Durchmesser montiert sind. Beide sind mit verstellbaren Endstücken ausgestattet, um die Untersuchung unterschiedlicher Betthöhen zu ermöglichen. Auf der Oberseite jeder Säule befinden sich Septuminjektoren, um die Einführung einer Probe auf die Säulenoberfläche zu ermöglichen. Die Säulen werden von einer dreikanaligen Schlauchpumpe mit acht Rollen gespeist, um einen gleichmäßigen Durchfluss zu gewährleisten. Die Pumpe hat einen Antrieb mit variabler Geschwindigkeit und es kann eine große Auswahl an Rohrbohrungen verwendet werden, wodurch ein sehr großer Durchflussbereich erreicht wird.
Umschaltventile ermöglichen dem Bediener die einfache Auswahl der gewünschten Säule für den Betrieb. Vor dem Einlass zu den Säulen ist eine Blasenfalle angebracht, um das Eindringen von Luft zu verhindern. Der Auslass der Säule führt zu einer UV-optischen Durchflusszelle zur Messung der Probenelution. Aus der Durchflusszelle austretende Flüssigkeit kann entweder in den Abfluss geleitet oder mithilfe des Fraktionssammlers gesammelt werden. Dieser ist zeitgesteuert und bietet Platz für 48 3-ml-Teströhrchen.
Es ist wichtig, dass alle in die Säule eingeführten Puffer und Proben gefiltert und entgast werden, um die Säule zu schützen. Die hierfür erforderliche Ausrüstung ist Standardlaborausrüstung, die bei Bedarf als Option (BE2-1) erhältlich ist.
BE2-1 besteht aus einem Membranfilterhalter, einer Vakuumflasche, einer Wasservakuumpumpe und Membranfiltern. Das Probenfiltrationssystem besteht aus einer Spritze und Einwegmembranfiltern. Probeninjektionsspritzen und -nadeln sind ebenfalls enthalten.
Die für die Flüssigkeitschromatographie erforderlichen Methoden erfordern etwas Übung, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Daher wird Benutzern ohne Erfahrung auf diesem Gebiet empfohlen, an einer Schulung teilzunehmen.
Die BE2-Chromatographieeinheit demonstriert eine industriell wichtige Art der Chromatographie, die Niederdruck-Flüssigkeitschromatographie. Mit dem BE2 können verschiedene Arten nachgewiesen werden, darunter Ionenaustausch-, Größenausschluss-, hydrophobe Interaktions- und Affinitätschromatographie. Jeder dieser Typen verwendet eine andere Trennmethode, nämlich Partikelladung, Partikelgröße und -form, Molekülhydrophobie bzw. biologische Spezifität.
Das BE2-System umfasst detaillierte experimentelle Verfahren für die Größenausschlusschromatographie, insbesondere in Bezug auf die Trennung von Proteinen und Farbstoffen. Es kann jedoch auch zur Untersuchung anderer Arten der Niederdruckflüssigkeitschromatographie verwendet werden.
Bei der Größenausschlusschromatographie werden poröse Perlen verwendet, um Partikel unterschiedlicher Größe zu trennen. Der Größenbereich der Poren in den Perlen definiert, ob Partikel vollständig ausgeschlossen, teilweise ausgeschlossen oder vollständig in alle Perlen eingedrungen sind. Vollständig ausgeschlossene Partikel haben die kürzeste Verweilzeit in der Säule, während Partikel, die vollständig in die Perlen eingedrungen sind, die längste Verweilzeit haben. Teilweise ausgeschlossene Partikel haben Verweilzeiten zwischen diesen beiden. Auf dieser Grundlage werden Partikel unterschiedlicher Größe getrennt.
Experimenteller Inhalt
Grundsätze und Praktiken der Flüssigkeitschromatographie verstehen, einschließlich:
Säulenpackung
Probenanwendung
Säulenentwicklung
Analyse und Fraktionssammlung
Faktoren verstehen, die die Trennleistung beeinflussen
Proteinkonzentrationsmessung durch UV-Tests verstehen
Detaillierte Unterrichtsübungen sind enthalten, um den Schülern die wichtigen Aspekte der Größenausschlusschromatographie (Gelfiltrationschromatographie) zu demonstrieren. Die bereitgestellten Informationen umfassen Details zu geeigneten Gelmatrizen, Puffern, Proteinen usw. und ausführliche experimentelle Protokolle.
Obwohl sich die Experimente nur auf die Größenausschlussmethode beziehen, ist das System für die Verwendung mit anderen Niederdruck-Flüssigkeitschromatographiesystemen wie Ionenaustausch-, Affinitäts- und hydrophobe Interaktionssysteme geeignet.
Das System umfasst eine UV-Durchflusszelle zur Messung der Proteinkonzentration. Die Niveauerkennung erfolgt bei 0,1 mg/ml Protein (Rinderserumalbumin)
Verstehen der Protokolle für den Betrieb von Niederdruck-Flüssigkeitschromatographiesystemen
Visuelle Demonstration der Größenausschlusschromatographie mit Farbstoffen
Bestimmung der Auswirkung von Durchflussrate und Säulenlänge auf Produkttrennung und -konzentration
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untersuchung.
