This work was supported by UWS and ThermoFisher Scientific. One of the authors (DK) acknowledges the receipt of an Australian Postgraduate Award.

Hinweis: Dieses Protokoll enthält eine Anleitung, wie man ein PSF-Säule auf einem HPLC-System in Verbindung mit mehreren Detektoren zur Mehrfachdetektion zu verwenden. Das Protokoll geschrieben wurde unter der Annahme der Leser grundlegende Kenntnisse und Erfahrung in der Chromatographie und HPLC verschiedenen Nachweismethoden. Achtung: Bitte den Sicherheitsdatenblätter (MSDS) für alle Materialien und Reagenzien beziehen sich vor der Verwendung (dh MSDS für Methanol). Achten Sie darauf, den Einsatz aller geeigneten Sicherheitspraktiken beim Umgang mit Lösungsmitteln und High Performance Liquid Chromatography (HPLC) Laufmittel. Stellen Sie sicher, angemessene Nutzung von Engineering-Kontrollen der HPLC, Analysenwaage und Detektor Instrumentierung, und sorgen für die Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe, Labormantel, in voller Länge Hosen und geschlossene Schuhe). 1. Setup-HPLC-Instrument <ol><li> Bereiten Sie die HPLC-Instrument mit hochreinem Wasser (zB 100% Milli-Q-Wasser) für line A und 100% Methanol Linie B als mobile Phase und bereinigen die Pumpen nach Hersteller Anforderung. Wenn eines der verwendeten Detektoren MS, da es hier mit 0,1% Ameisensäure zu beiden mobilen Phasen A und B. </li><li> Die HPLC instrumental Komponenten und Detektoren, wie in 2 gezeigt an. Dies erfordert bequeme Platzierung der Detektoren in bezug auf die Säule, so dass das Totvolumen zwischen dem Detektor und Spalte zu minimieren. Flexibilität in das HPLC-System-Konfiguration ist wünschenswert. </li></ol> 2. Richten von UV-Vis und MS-Detektoren <ol><li> Stellen Sie die UV-Vis-Detektor auf die gewünschte Wellenlänge abhängig von der interessierenden Probe (beispielsweise 280 nm). </li><li> Legen Sie die MS-Detektor im positiven Modus für die Gesamtionenzahl (TIC) Analyse mit Full Scan-Erfassungsverfahren. Auch die folgenden MS-Parameter entsprechend anpassen: Verdampfertemperatur 500 ° C, Kapillartemperatur 350 ° C Mantelgas mit einer Rate von 60 Einheiten, Hilfsgasstrom eingestellt40 und fegen Gasstrom bei 5 Einheiten und Spritzspannung 3,5 kV. Diese Einstellungen können später für spezifische Benutzeranforderungen abhängig von der untersuchten Probe eingestellt werden. </li></ol> 3. Herstellung von 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl Radical (DPPH •) Reagenz-Setup von DPPH • System-Detektor <ol><li> Wiegt 25 mg DPPH • und lösen sich in 250 ml Methanol in einem volumetrischen Kolben. </li><li> Fügen Sie 250 ul von Ameisensäure zu dem DPPH • Reagenz. Bedecken Sie den Kolben in der Folie die Einwirkung von Licht zu verhindern. </li><li> Beschallen den Kolben, der die DPPH • Reagenz für 10 min. </li><li> Spülen Sie die DPPH • Pumpe mit der vorbereiteten DPPH • Reagenz gemäß Hersteller Anforderung. </li><li> Das DPPH • System nach Figur 2 durch Befestigen der Pumpleitung zu dem Einlaß eines T-Stück einzustellen. </li><li> Bringen Sie ein 100 ul Reaktionsschlange zu the Auslass des T-Stücks und das andere Ende der Reaktionsspule zum Detektor. </li><li> Encase Reaktionsspule in einer Säulenheizung und stellen Sie die Spaltenheizungstemperatur bis 60 ° C. </li><li> Stellen Sie die DPPH • UV-Vis-Detektor bis 520 nm. </li></ol> 4. Aufbau von PSF Spalte <ol><li> Verbinden des Einlasses des PSF Spalte zu der HPLC-Instrument. </li><li> Verbinden Sie den zentralen Anschluss mit dem MS-Detektor, mit einem 15 cm Länge von 0,13 mm id Schlauch. </li><li> Verbinden einer Peripherieschnittstelle zu der UV-Vis-Detektor unter Verwendung einer 15 cm-Länge von 0,13 mm id Schläuche. </li><li> Schließen Sie ein anderes Peripherieschnittstelle an das T-Stück des DPPH • Detektionssystem mit einem 15 cm Länge von 0,13 mm id Schlauch. </li><li> Blockieren Sie die unbenutzte Peripherieschnittstelle unter Verwendung einer Säule Stopper. </li><li> Bringen die Strömungsgeschwindigkeit des HPLC-Pumpe auf 1 ml min -1 auf 100% der Linie B - 100% Methanol (0,1% Ameisensäure). </li><li> Äquilibrieren der Säule mit dem 100% Methanol Mobil phase 20 Minuten für eine 4,6 mm ID x 250 mm Länge Spalte. Diese Zeit wird entsprechend den Abmessungen der anderen Spalten der Benutzer verwenden kann, skaliert. </li></ol> 5. Einstellen des PSF Spalte für Mehrfachanalysen <ol><li> Messen Sie die Gesamtmasse von mindestens zwei leere Sammelgefäße (eine für den Anschluss mit dem UV-Vis-Detektor und eine für die DPPH • Detektor) mit einer Analysenwaage. </li><li> Sammeln mobile Phase von der UV-Vis und den DPPH • Anschlüsse in zwei separate, vorgewogen Sammelgefäße (5.1). Notieren Sie sich die Zeit für die Sammlung. Sammeln Sie mindestens 500 mg des Lösungsmittels in jedem Gefäß. </li><li> Wiegen Sie die Sammelgefäße und bestimmen die Masse der mobilen Phase. Angesichts der Dichte von Methanol 0,791 g ml -1, bestimmen das Volumen der von jedem Port gesammelt mobilen Phase. </li><li> Mit dem Unterschied, das heißt, Nennpumpenaggregat Flussrate abzüglich der Fließgeschwindigkeit durch das DPPH • und UV-Vis Detector Flussöffnungen, den Volumenstrom zu dem MS-Detektor. Express jedem Strömungs Anteils als Prozentsatz des Gesamtdurchflusses. Hinweis: Im Idealfall sind die Strömungsprozente: um die MS 18% der Gesamtströmungsrate, um die UV-Vis 22%, auf das DPPH • Detektor 60%. </li><li> Wenn nicht, die Durchflussprozentsätze durch Änderung der Gegendruck auf die UV-Vis-Detektor. Zum Beispiel, wenn der Ablauf zu dem UV-Vis zu hoch ist, zu verringern, den Anteil durch Zugabe Eine 15 cm Schnitt von 0,13 mm id Schlauch mit dem Auslaß des UV-Vis-Detektor. Wiederholen Sie die Schritte 5.1 bis 5.5. </li></ol> 6. Schluss Setup-Bedingungen <ol><li> Die Durchflussrate des DPPH • Reagenzienpumpe zu der gleichen Strömungsgeschwindigkeit Verlassen der Austrittsöffnung zu der DPPH • Detektor verbunden. Anmerkung: Die PSF Säule mit UV-Vis gemultiplext DPPH • MS und ist nun bereit für die Analyse. </li></ol>

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	<li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Ladine, J. R., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+design+of+a+new+concept+chromatography+column.">The design of a new concept chromatography column.</a> Analyst. 136 (24), 5127-5130 (2011).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Ladine, J. R., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+separation+performance+using+a+new+column+technology:+Parallel+segmented+outlet+flow.">Enhanced separation performance using a new column technology: Parallel segmented outlet flow.</a> J. Chromatogr, A. 1232, 47-51 (2012).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Ladine, J. R., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+flow+management+in+preparative+chromatographic+separations:+A+preliminary+investigation+into+enhanced+separation+using+a+curtain+flow+inlet+fitting+and+segmented+flow+outlet.">Active flow management in preparative chromatographic separations: A preliminary investigation into enhanced separation using a curtain flow inlet fitting and segmented flow outlet.</a> 35 (3), 410-415 (2012).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gradient+elution+chromatography+with+segmented+parallel+flow+column+technology:+A+study+on+4.6mm+analytical+scale+columns.">Gradient elution chromatography with segmented parallel flow column technology: A study on 4.6mm analytical scale columns.</a> J. Chromatogr., A. 1270, 204-211 (2012).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+HPLC+separation+performance+using+parallel+segmented+flow+chromatography.">Improving HPLC separation performance using parallel segmented flow chromatography.</a> Microchem. J. 111, 3-7 (2013).</li><li>Shalliker, R. A., Ritchie, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segmented+flow+and+curtain+flow+chromatography:+Overcoming+the+wall+effect+and+heterogeneous+bed+structures.">Segmented flow and curtain flow chromatography: Overcoming the wall effect and heterogeneous bed structures.</a> J. Chromatogr, A. 1335, 122-135 (2014).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+active+flow+technology+HPLC+columns+as+a+platform+for+multiplexed+detection.">Evaluating active flow technology HPLC columns as a platform for multiplexed detection.</a> Microchem. J. 110, 473-479 (2013).</li><li>Camenzuli, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+segmented+outlet+flow+high+performance+liquid+chromatography+with+multiplexed+detection.">Parallel segmented outlet flow high performance liquid chromatography with multiplexed detection.</a> Anal. Chim. Acta. 803, 154-159 (2013).</li><li>Shalliker, R. A., Camenzuli, M., Pereira, L., Ritchie, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+segmented+flow+chromatography+columns:+Conventional+analytical+scale+column+formats+presenting+as+a+'virtual'+narrow+bore+column.">Parallel segmented flow chromatography columns: Conventional analytical scale column formats presenting as a 'virtual' narrow bore column.</a> J. Chromatogr., A. 1262, 64-69 (2012).</li><li>Soliven, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+performance+of+narrow-bore+HPLC+columns+using+active+flow+technology.">Improving the performance of narrow-bore HPLC columns using active flow technology.</a> Microchem. J. 116, 230-234 (2014).</li><li>Camenzuli, M., Ritchie, H. J., Dennis, G. R., Shalliker, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+segmented+flow+chromatography+columns+with+multiplexed+detection:+An+illustration+using+antioxidant+screening+of+natural+products.">Parallel segmented flow chromatography columns with multiplexed detection: An illustration using antioxidant screening of natural products.</a> Microchem. J. 110, 726-730 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Diese Studie umfasst die Charakterisierung und Profilierung von Kaffee unter Verwendung von HPLC mit Multiplex-Nachweis unter Verwendung eines parallelen segmentierten Flusses (PSF) Spalte. Multiplex HPLC mit PSF Säulen ermöglicht die Charakterisierung und Identifizierung der wichtigsten chemischen Einheiten durch eine Verringerung der Daten Komplexität der Probe unter Gewinnung einen höheren Grad der molekülspezifischen Information in einem Bruchteil der Zeit, die unter Verwendung von herkömmlichen Mehrfachnachwe...

Aktive Flow Technology Columns Aktive Flow-Technologie (AFT) Chromatographiesäulen wurden kürzlich entwickelt, um Ineffizienz bei Trennungen mit Flußheterogenität 1-6 zu überwinden und auch zu Mehrfachdetektion zu ermöglichen. In diesem speziellen Kommunikations wir ausführlich die Betriebsprozess der parallel segmentiert Strom (PSF) Säule mit Multiplex-Detektion. Die wichtigsten funktionalen Vorteile der PSF Spalte sind: (1) die Strömung von der radialen Mittelbereich des Säulenbett von dem Peripheriegerät oder Wandbereich der Strömung isoliert ist, (2) das Volumen der mobilen Phase, die durch ein Erfassungs verarbeitet werden müssen, Quelle reduziert wird, und (3) Detektion Quellen können gemultiplext werden, um Probeninformationen ohne Einträufeln Detektionsverzögerungen für jeden Erfassungsvorgang oder nachfolgend erfordern die Spaltung eines Nachsäulenderivatisierung Strömung 7,8 erweitern. Das Schlüsselmerkmal in der Gestaltung der PSF Spalte, die eine ermöglichtV orteil gemultiplexter Detektion ist die neuartige Auslaßarmatur und Fritte Montage. 1 ist eine Fotografie des AFT Spalte im Vergleich zu einem herkömmlichen Spalte. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Spaltverfahren unter Verwendung von parallelen segmentierten Flusssäulen ist nicht die gleiche wie Nachsäulenderivatisierung Strömung Spaltung erhalten. In einer post-Säule Strömung spaltete die gesamte Probe-Band von der Vorderkante zu den Extremitäten des Schwanzes wird gleichmäßig abgetastet (dh axial), wodurch, gleich in Bezug auf Effizienz und Empfindlichkeit jeder Strömungsstrom; der Betrag der Empfindlichkeit wodurch er geteilt durch die Anzahl spaltet. In PSF jedoch die Spaltprozess tastet das Band radial, axial nicht. Als solche sind die zentrale Öffnung tastet das Peakspitzen - die konzentrierten Bereich des Peaks. Somit ist die Empfindlichkeit hier höchste als Peak nicht durch die diffuse Tailing Bereich verdünnt. Die Probe durch Elution von den peripheren Ports ist nicht so effizient wie in der CentraL-Zone, aber, da das Band radial abgetastet, anstatt axial, ist die Breite der Spitze geringer als es der Fall für einen Abtastprozeß, der die Spitze in der Axialrichtung teil, dh eine Nachsäulenderivatisierung aufgeteilt werden. Daher ist die Empfindlichkeit mit einem konzentrationsabhängigen Detektor wird nicht reduziert. In der PSF-Spalte umfasst die Auslaßarmatur mehreren Austrittsöffnungen und an der Innenseite dieses Endstück ist ein ringförmiger Fritte gebracht. Der innere Abschnitt dieses ringförmigen Fritte Kanäle strömen aus der Kolonne über den radialen zentralen Auslaßöffnung, während der äußere radiale Teil der Auslassfritte Kanäle strömen aus der Kolonne über den peripheren Wandbereich oder Austrittsströmungsöffnungen. Die inneren und äußeren Abschnitte des Auslassfritte werden durch eine undurchlässige Barriere, die Querströmung zwischen diesen Strömungsbereichen 2 verhindert getrennt. Als Folge dieser Konstruktion der zentrale radiale Strömung durch das Säulenbett wird von den Wandbereich fließen ins abgetrenntide die Spalte. Der relative Anteil der Strömung aus diesen beiden Bereichen kann auf fast jedem gewünschten Verhältnis durch Druckregelung, um verschiedene funktionale Aspekte der Säule Technik wie Trennleistung oder die Nachweisempfindlichkeit zu optimieren variiert werden. Im wesentlichen stellt diese Konstruktion effektiv in dem größeren Format Spalte eine Spalte &quot;virtuelle&quot;, mit einem engeren Innendurchmesser und damit die Funktionen der Spalten als eine wahre wandlosen Spalte Überwindung Säulenbett Heterogenität und die Wandeffekte 9,10. Die Hauptvorteile der PSF-Säulen sind Verbesserungen in Säuleneffizienz, Minimierung des Lösungsverarbeitung zur Detektion Quelle (n) und damit eine Mehrfachdetektion. Ist jedoch ein zusätzlicher Vorteil, dass seit der Tailing und Fronting Regionen jeder Band aus dem Gesamt Elution entfernt Profile den gelösten Stoff bei Elution oder Detektion in einer höheren Konzentration, als es sonst für die gleichen s einzuhalten vorhanden istolut Einspritzung und der Konzentration Last auf einer herkömmlichen Säule, in Abhängigkeit von der Segmentierung Verhältnis eingesetzt. Als Folge gibt es oft eine Verstärkung der Signalintensität für Trennungen auf PSF Spalten 2 geführt beobachtet. In der Tat, wenn die Segmentierungsverhältnis so eingestellt wird, dass 25% der Strömung tritt aus jedem der vier Ausgangsanschlüsse, die Signalstärke, die mit ultraviolettem (UV) Detektion beobachtet weist praktisch genau die gleiche Signalintensität offensichtlich unter Verwendung eines herkömmlichen Spalte, wo die gesamte (100%) der mobilen Phase analysiert 7. Ferner eine Feinabstimmung des Austrittsverhältnis zwischen der zentralen und Wandströmungsbereiche ermöglicht die Säuleneffizienz zu optimieren. (1) die Durchflussrate, (2) die Segmentierung Verhältnis, und (3) der gelöste Stoff Retentionsfaktor: Die Gewinne in der Säuleneffizienz mit AFT Spalten können nicht auf einen einzelnen Wert anzugeben, da diese Effizienzgewinne sind eine Funktion der drei Faktoren zu beachten . Dennoch Effizienzgewinne im Vergleich zu konventionelle Spalten sind fast immer beobachtet und manchmal diese Gewinne sind mehr als 100% der Zahl der theoretischen Trennstufen 1,2. Durch die Manipulation der die Segmentierungsverhältnis erlaubt es dem Analysten effektiv anzupassen den Durchmesser der Säule &quot;virtuelle&quot;, und dies ist ein wichtiger Faktor in Bezug auf die Erkennung aktiviert. Beispielsweise wird eine virtuelle Durchmesser (id) -Säule 2,1 mm Innen aus physikalischer 4,6 mm ID-Säule hergestellt wird, wenn die Segmentierungsverhältnis 21% der mobilen Phase eluiert von der radialen zentralen Austrittsöffnung. Unter diesen Bedingungen führt die 2,1 mm-ID-Säule virtuelle mit einer Effizienz, die mehr als 70% größer ist als die herkömmlichen 2,1 mm-ID-Säule sein kann, abhängig von Durchflussmenge, und Stoffretentionsfaktor 10. Die aktuelle PSF Spalte Design, das für die Multiplex-Nachweis verwendet wird, umfasst ein 4-Port Auslassfitting, aber die Spalte kann versehen sein mit einem 2-Port-End-Montage auch begrenzt jedoch diese Erkennung to nur zwei Detektoren. Der Grundbetrieb dieser Spalten ist jedoch derselbe, außer daß vier Detektoren gleichzeitig zu dem 4-Port-Auslass PSF Spalte der Geltungsbereich zur Mehrfachdetektion gekoppelt werden. Abgesehen von Pre-und Post-Säule Verbindungsschläuche, die nur zusätzliche Anforderungen, um eine PSF Kolonne betrieben wird Schlauch bis in die Rand Auslassöffnungen verbunden werden kann, und ein Mittel, mit dem die Menge der mobilen Phase, die durch jedes Rohr gemessen werden kann, typischerweise entweder eine Massenmessung oder eine volumetrische Messung. Zur Erleichterung der Tuning, sollte der Innendurchmesser aller Abströmung Schläuche die gleiche sein. Das Strömungsverhältnis zwischen den peripheren und radialen zentralen Austrittsöffnungen wird dann durch die Verwendung von Druckregelung, indem einfach die Länge der Rohrleitung auf der Umfangsauslaufarmatur oder die Länge der Rohrpost Detektor auf der radialen zentralen Auslassöffnung befindet variiert. Multiplex-Nachweis unter Verwendung PSF Columns </strong&gt; Ein wichtiger Vorteil der PSF Spalten ist, dass jede der Austrittsaustrittsöffnungen können direkt auf ein Erfassungsquelle verbunden werden, wodurch Multiplex-Detektion. In einem gut gestalteten Nachweissystem eine einzelne Analyse mit Mehrfachdetektion können sachdienliche Informationen in Bezug auf die Art der Komponenten in der Probe bereitzustellen. Wichtig ist, dass zerstörende und zerstörungsfreie Prüfungen an genau der gleichen Zeit durchgeführt werden kann, ohne Erfassungsverzögerung. Dies ermöglicht die absolute Zuordnung von zum Beispiel Antioxidationsmittel mit DPPH • Reagens mit Komponenten beobachtet mit UV- und / oder Massenspektrometrie (MS) Erfassungsantworten 7,11 eluieren. Daher können vier unabhängigen Detektoren gleichzeitig mit entsprechenden Anteilen der Strömung zu jeder Detektor über jede der vier Auslaßöffnungen gerichtet betrieben werden. Da die Strömung durch diese Anschlüsse können Sie bequem die Menge des gelösten Stoffes Erreichen einer der Detektoren eingestellt werden können, um Anzug angepasst werdendie Empfindlichkeit des gegebenen Detektor Quelle. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die effizienteste Migration gelöster Stoff ist durch die radiale zentrale Auslaßöffnung beobachtet. Jedes der Peripheriegerätetore gleichwertige Abscheidegrad, die, wenn sie zu 25% durch jeden Port wird, ist nur geringfügig weniger effizient als eine herkömmliche Säule. Als solches ist es wichtig, dass das Mengendetektor eingestellt Probe von der radialen zentralen Austrittsöffnung zu analysieren. Beim Einrichten eines PSF Kolonne zwecks Multiplexdetektion gibt es eine Reihe von Überlegungen, die vorgenommen werden, um effiziente und hochwertige Ergebnisse erzielt werden müssen; dh Rohrabmessungen für jeden Port, Wahl, welche Port für einen Detektortyp und Durchflusseinstellung. Rohr Abmessungen für jeden Port In der Chromatographie spielt die Länge des Pfostens Spalte Schlauch eine entscheidende Rolle in der Effizienz und Leistung der Trennung. Große dead-Volumen infolge der langen oder breiten id Schlauch vom Säulenausgang zum Detektor wird in einem Verlust an Effizienz, Auflösung und Empfindlichkeit führen. Somit entsprechende Schlauchdimensionen bei der Einrichtung der PSF Spalte das maximale Potential der Bereitstellung effiziente Trennung zu gewährleisten und gleichzeitig die Vorteile des Multiplex erreichen, verwendet werden. Port-Detektor Figur 2 ist eine Darstellung eines beispielhaften Aufbau des Multiplexdetektion (Ultra Violet-Visible (U-Vis), Massenspektrometer (MS) und 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH •) Erkennung). Die Abbildung zeigt die zentrale Port wird der MS-Detektor angebracht ist, während die DPPH • und UV-Vis-Detektoren sind mit den peripheren Ports angeschlossen. Da die MS ist die empfindlichen Detektor der drei, zu fließen, um diesen Detektor wurde von der zentralen Auslassöffnung gerichtet ist. Wie DPPH • Erkennung ist selektiv auf die Presence von Antioxidantien und die am wenigsten empfindliche und besonders tolerant gegenüber der Bandverbreiterung, fließen, um diesen Detektor wurde von einer Peripherieschnittstelle gerichtet ist. Das UV-Vis war ein Sekundär &quot;Generika&quot; Detektors, so fließt dieser Detektor wurde von einer zweiten Peripherieschnittstelle gerichtet ist. Flow Adjustment Sobald die geeignete Rohre ist von einem Port zu Detektor angebracht ist, sind die Austrittsströmung von jedem der Detektoren auf das erforderliche Maß eingestellt werden kann. Ein einfacher Weg, um die Menge der Strömung, die aus von jedem Detektor zu messen, ist die Menge der mobilen Phase, die durch jeden Anschluss über einen gegebenen Zeitraum eluiert wiegen. So kann der Prozentsatz Fluss bestimmt werden, und die Strömungsverhältnisse kann entweder durch Verkürzung oder Verlängerung der Schlauch an der Ausgangsleitung auf die Detektoren angebracht entsprechend den Anforderungen der Detektoren der Wahl zu entsprechen angepasst werden. Verschiedene Detektoren verschiedene Anforderungen der Strömung beispielsweise die Durchflusszelle voneinen Fluoreszenzdetektor (FLD) nicht Strömungsgeschwindigkeit begrenzt, aber es muss darauf geachtet werden, einen Überdruck von der Strömungszelle zu vermeiden. Damit die Regelung von Strömung durch das FLD wird normalerweise durch Einstellen des Druckabfalls über der anderen Detektoren und der Rest der Strömung gelangt dann durch die FLD erreicht. Ein Detektor, der empfindlich für die Menge der Strömung, die abgegeben wird, ist die MS. Im Allgemeinen können aktuelle High-End-Massenspektrometer leicht verarbeiten rund 1 bis 1,5 ml / min mäßig wässrige mobile Phase. Oberhalb dieser Durchflussrate kann Hochwasser der Quelle machen die MS nicht mehr funktioniert. Allerdings ist die Nachweisempfindlichkeit in den meisten Massenspektrometer unter Verwendung von niedrigeren Durchflussraten profitiert; damit die PSF Stromteilung Funktionen sind sehr nützlich für Anwendungen mit MS-Detektion. Hohe Säulenvolumenströmen verwendet werden, aber mit Raumbelastungen niedrig, um den MS-Detektor transportiert. Abstimmen der Strömung zu dem MS-Detektor muss jedoch durch Einstellen des Druckabfalls vor dem gemacht werdenMS-Detektor, sondern als Beitrag MS. Hier ist die Verwendung von engen Bohrung Schlauch (0,1 mm id) sehr nützlich, da der Druck leicht ohne Zugabe unangemessen Totvolumen eingestellt werden. Abhängig von der Art des Detektors die Einstellung der Segmentierungsverhältnis kann entweder vor oder nach dem Detektor durchgeführt werden. Wenn ein zerstörungsDetektor, wie zum Beispiel UV-Vis verwendet wird, würde die Strömung in Prozent gemessen und abgestimmt Postdetektor sein. Wenn ein einzelner destruktiven Detektor ist in dem Multiplex-Einrichtung verwendet, die Durchflussprozent durch Rück Berechnung in Bezug auf andere Port Flussprozentsätze festgelegt. Ein Reagenz, basierend Detektor wie DPPH • verwendet wird, wird die Strömungs Prozent gemessen Post-Detektor ohne die Zugabe von Reagens; und wenn zwei oder mehr destruktiv Detektoren verwendet werden, dann das Strömungsverhältnis wird pre-Detektor gemessen. Detection-Systeme, die zusätzliche Instrumentierung, wie DPPH • erfordern, werden zusätzliche Systemdruck, die die Strömung verändern kannProzent einmal, um das Erfassungssystem angebracht ist. Daher sollten sich sorgfältig überlegen, Systemdruck von einer destruktiven Detektor, bei der Einstellung Durchflussprozent Pre-Detektor bezahlt werden. Unabhängig von der Stromverhältnis, das durch einen der Ports festgelegt ist, sollten quantitative Informationen über entsprechende Standardisierung erreicht werden. Sobald die Strömungsverhältnisse eingestellt werden, jedoch sind sie robust, und sie haben nicht einmal unter Gradientenelution Bedingungen 7 zu ändern, Das dieses Manuskript beiliegenden ausführlichen Video-Protokoll soll zeigen, wie man eine PSF Spalte Funktionieren in einem Multiplex-Modus der Erkennung verwenden und Melodie.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="686">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HPLC instrument</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:185px;">Multiple detectors of choice for multiplexed detection. Detectors of choice may require additional instrumentation i.e. pump.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Parallel Segmented Flow HPLC column</td>
			<td style="width:167px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Not Defined</td>
			<td>Soon to be commercialised</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Methanol</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>HPLC Grade</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PEEK tubing</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Various lengths and i.d.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Column stoppers</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For blocking unused peripheral ports.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PEEK tube cutter</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Analytical Scale Balance</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stop watch</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Eluent collection vessels</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>1-2 mL Sample vials can be used as eluent collection vessels</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

tuning a parallel segmented flow column and enabling multiplexed detection

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms of efficiency and sensitivity and to enable multiplexed detection. This form of AFT uses a parallel segmented flow (PSF) column. A PSF column outlet end-fitting consists of 2 or 4 ports, which can be multiplexed to connect up to 4 detectors. The PSF column not only allows a platform for multiplexed detection but also the combination of both destructive and non-destructive detectors, without additional dead volume tubing, simultaneously. The amount of flow through each port can also be adjusted through pressure management to suit the requirements of a specific detector(s). To achieve multiplexed detection using a PSF column there are a number of parameters which can be controlled to ensure optimal separation performance and quality of results; that is tube dimensions for each port, choice of port for each type of detector and flow adjustment. This protocol is intended to show how to use and tune a PSF column functioning in a multiplexed mode of detection.

Ein Multiplex-HPLC-Analyse wurde unter Verwendung eines AFT-Spalte in PSF-Modus (Abbildung 1) durchgeführt und wie in Abbildung 2 dargestellt eingestellt. Erlaubt Diese Art von Setup eine Kaffeeprobe gleichzeitig mit UV-Vis, DPPH • und MS in Gesamt analysiert werden Ion Count (TIC) Modus. Die Verbindungen der Kaffeeprobe, die DPPH • reagierte könnte dann leicht bis in den UV-Vis und MS angepaßt werden - TIC Antworten basierend auf der Ausrichtung der Halteze...

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Tuning a Parallel Segmented Flow Column and Enabling Multiplexed Detection

Here, we present a protocol for the operation and tuning of parallel segmented flow chromatography columns to enable multiplexed detection.

Abstimmen eines Parallel Segmented Flow Säule und Aktivieren von Mehrfachanalysen

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms ...

tuning-parallel-segmented-flow-column-enabling-multiplexed

Research

JoVE Journal

Chemistry

7.3K Aufrufe.  University of Western Sydney. Here, we present a protocol for the operation and tuning of parallel segmented flow chromatography columns to enable multiplexed detection. 

Serie: Tuning a Parallel Segmented Flow Column and Enabling Multiplexed Detection

Multiplexed Fluorescent Microarray for Human Salivary Protein Analysis Using Polymer Microspheres and Fiber-optic Bundles

Herein, we describe a protocol for simultaneously measuring six proteins in saliva using a fiber-optic microsphere-based antibody array. The immuno-array technology employed combines the advantages of microsphere-based suspension array fabrication with the use of fluorescence microscopy. As described in the video protocol, commercially available 4.5 &#956;m polymer microspheres were encoded into seven different types, differentiated by the concentration of two fluorescent dyes physically trapped inside the microspheres. The encoded microspheres containing surface carboxyl groups were modified with monoclonal capture antibodies through EDC/NHS coupling chemistry. To assemble the protein microarray, the different types of encoded and functionalized microspheres were mixed and randomly deposited in 4.5 &#956;m microwells, which were chemically etched at the proximal end of a fiber-optic bundle. The fiber-optic bundle was used as both a carrier and for imaging the microspheres. Once assembled, the microarray was used to capture proteins in the saliva supernatant collected from the clinic. The detection was based on a sandwich immunoassay using a mixture of biotinylated detection antibodies for different analytes with a streptavidin-conjugated fluorescent probe, R-phycoerythrin. The microarray was imaged by fluorescence microscopy in three different channels, two for microsphere registration and one for the assay signal. The fluorescence micrographs were then decoded and analyzed using a homemade algorithm in MATLAB.

We describe a procedure for profiling salivary proteins using multiplexed microsphere-based antibody arrays. Monoclonal antibodies were covalently linked to fluorescent dye-encoded 4.5 &#x03BC;m polymer microspheres using carbodiimide chemistry. The modified microspheres were deposited in fiber-optic microwells to measure protein levels in saliva using fluorescence sandwich immunoassays.

Multiplex-Fluoreszenz-Mikroarray für Menschenspeichelproteinanalytik Verwendung von Polymer-Mikrosphären und LWL-Bundles

Herein, we describe a protocol for simultaneously measuring six proteins in saliva using a fiber-optic microsphere-based antibody array. The immuno-array ...

Forschung

Chemie

Exploring the Radical Nature of a Carbon Surface by Electron Paramagnetic Resonance and a Calibrated Gas Flow

While the first Electron Paramagnetic Resonance (EPR) studies regarding the effects of oxidation on the structure and stability of carbon radicals date back to the early 1980s the focus of these early papers primarily characterized the changes to the structures under extremely harsh conditions (pH or temperature)1-3. It is also known that paramagnetic molecular oxygen undergoes a Heisenberg spin exchange interaction with stable radicals that extremely broadens the EPR signal4-6. Recently, we reported interesting results where this interaction of molecular oxygen with a certain part of the existing stable radical structure can be reversibly affected simply by flowing a diamagnetic gas through the carbon samples at STP7. As flows of He, CO2, and N2 had a similar effect these interactions occur at the surface area of the macropore system.
This manuscript highlights the experimental techniques, work-up, and analysis towards affecting the existing stable radical nature in the carbon structures. It is hoped that it will help towards further development and understanding of these interactions in the community at large.

Stable radicals that are present in carbon substrates interact with paramagnetic oxygen through a Heisenberg spin exchange. This interaction can be significantly reduced under STP conditions by flowing a diamagnetic gas over the carbon system. This manuscript describes a simple method to characterize the nature of those radicals.

Exploring the Radical Nature einer Kohlenstoffoberfläche durch Elektronenspinresonanz und einem kalibrierten Gasdurchfluss

While the first Electron Paramagnetic Resonance (EPR) studies regarding the effects of oxidation on the structure and stability of carbon radicals date ...

Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, electronics and biomedical applications. Due to their accelerating production and use, CNTs constitute a potential environmental risk if they are released to soil and groundwater systems. It is therefore essential to improve the current understanding of environmental fate and transport of CNTs. The transport and retention of CNTs in both natural and artificial media have been reported in literature, but the findings widely vary and are thus not conclusive. There are a number of physical and chemical parameters responsible for variation in retention and transport. In this study, a complete procedure of selected multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) is presented starting from their surface modification to a complete set of laboratory column experiments at critical physical and chemical scenarios. Results indicate that the stability of the commercially available MWCNTs are critical with their attached surface functional group which can also influence the transport and retention of MWCNT through the surrounding medium.

Surface properties of a nanoparticle are important for their interaction with the surrounding medium. Therefore the surface modification of carbon nanotubes can be critical for their transport and retention through porous media. Here, lab scale column experiments are used to understand the possible transport and retention of these nanoparticles.

Transport von oberflächenmodifizierte Kohlenstoff-Nanoröhren durch eine Bodensäule

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, ...

Ethylene Polymerizations Using Parallel Pressure Reactors and a Kinetic Analysis of Chain Transfer Polymerization

We demonstrate a method for high-throughput catalyst screening using a parallel pressure reactor starting from the initial synthesis of a nickel &#945;-diimine ethylene polymerization catalyst. Initial polymerizations with the catalyst lead to optimized reaction conditions, including catalyst concentration, ethylene pressure and reaction time. Using gas-uptake data for these reactions, a procedure to calculate the initial rate of propagation (kp) is presented. Using the optimized conditions, the ability of the nickel &#945;-diimine polymerization catalyst to undergo chain transfer with diethylzinc (ZnEt2) during ethylene polymerization was investigated. A procedure to assess the ability of the catalyst to undergo chain transfer (from molecular weight and 13C NMR data), calculate the degree of chain transfer, and calculate chain transfer rates (ke) is presented.

A protocol for the high-throughput analysis of polymerization catalyst, chain transfer polymerizations, polyethylene characterization, and reaction kinetic analysis is presented.

Ethylenpolymerisationen Mit Parallel Druckreaktoren und eine kinetische Analyse chain transfer polymerization

We demonstrate a method for high-throughput catalyst screening using a parallel pressure reactor starting from the initial synthesis of a nickel ...

Highly Stereoselective Synthesis of 1,6-Ketoesters Mediated by Ionic Liquids: A Three-component Reaction Enabling Rapid Access to a New Class of Low Molecular Weight Gelators

In organic chemistry ionic liquids (ILs) have emerged as safe and recyclable reaction solvents. In the presence of a base ILs can be deprotonated to form catalytically active N-Heterocyclic Carbenes (NHCs). Here we have used ILs as precatalysts in the addition of &#945;,&#946;-unsaturated aldehydes to chalcones to form 1,6-ketoesters, incorporating an anti-diphenyl moiety in a highly stereoselective fashion. The reaction has a broad substrate scope and several functional groups and heteroaromatics can be integrated into the ketoester backbone in generally good yields with maintained stereoselectivity. The reaction protocol is robust and scalable. The starting materials are inexpensive and the products can be obtained after simple filtration, avoiding solvent-demanding chromatography. Furthermore, the IL can be recycled up to 5 times without any loss of reactivity. Moreover, the 1,6-ketoester end product is a potent gelator in several hydrocarbon based solvents. The method enables rapid access to and evaluation of a new class of low molecular weight gelators (LMWGs) from recyclable and inexpensive starting materials.

Ionic liquids (ILs) mediate fast, simple and cheap access to 1,6-ketoesters in high diastereoselectivities and good yields. The reaction protocol is robust and the 1,6-ketoesters can be obtained in gram scale after a simple filtration protocol. Moreover, the 1,6-ketoesters are potent gelators in hydrocarbon solvents.

Hochstereoselektive Synthese von 1,6-Ketoester durch Ionische Flüssigkeiten vermittelte: Ein Dreikomponentenreaktion zur raschen Zugang zu einer neuen Klasse von niedermolekularen Gelbildner

In organic chemistry ionic liquids (ILs) have emerged as safe and recyclable reaction solvents. In the presence of a base ILs can be deprotonated to form ...

Post Column Derivatization Using Reaction Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented. A major difficulty in adapting PCD to modern HPLC systems and columns is the need for large volume reaction coils that enable reagent mixing and then the derivatization reaction to take place. This large post column dead volume leads to band broadening, which results in a loss of observed separation efficiency and indeed detection in sensitivity. In reaction flow post column derivatization (RF-PCD) the derivatization reagent(s) are pumped against the flow of mobile phase into either one or two of the outer ports of the reaction flow column where it is mixed with column effluent inside a frit housed within the column end fitting. This technique allows for more efficient mixing of the column effluent and derivatization reagent(s) meaning that the volume of the reaction loops can be minimized or even eliminated altogether. It has been found that RF-PCD methods perform better than conventional PCD methods in terms of observed separation efficiency and signal to noise ratio. A further advantage of RF-PCD techniques is the ability to monitor effluent coming from the central port in its underivatized state. RF-PCD has currently been trialed on a relatively small range of post column reactions, however, there is currently no reason to suggest that RF-PCD could not be adapted to any existing one or two component (as long as both reagents are added at the same time) post column derivatization reaction.

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented.

Nachsäulenderivatisierung Mit Reaktionsfluß High Performance Liquid Chromatography Columns

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is ...

Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially purpose built multiport end-fitting(s). Curtain Flow (CF) columns belong to the AFT suite of columns, specifically the CF column is designed so that the sample is injected into the radial central region of the bed and a curtain flow of mobile phase surrounding the injection of solute prevents the radial dispersion of the sample to the wall. The column functions as an 'infinite diameter' column. The purpose of the design is to overcome the radial heterogeneity of the column bed, and at the same time maximize the sample load into the radial central region of the column bed, which serves to increase detection sensitivity. The protocol described herein outlines the system and CF column set up and the tuning process for an optimized infinite diameter 'virtual' column.

Here, we present a protocol for the operation and optimization of Active Flow Technology (AFT) column in Curtain flow (CF) mode for enhanced separation performance.

Vorhang-Flow-Säule: Optimierung der Effizienz und Empfindlichkeit

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially ...

A Protocol for Electrochemical Evaluations and State of Charge Diagnostics of a Symmetric Organic Redox Flow Battery

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid and deployment of renewable energy technologies. Among the many flow battery chemistries, non-aqueous flow batteries have the potential to achieve high energy density because of the broad voltage windows of non-aqueous electrolytes. However, significant technical hurdles exist currently limiting non-aqueous flow batteries to demonstrate their full potential, such as low redox concentrations, low operating currents, under-explored battery status monitoring, etc. In an attempt to address these limitations, we recently reported a non-aqueous flow battery based on a highly soluble, redox-active organic nitronyl nitroxide radical compound, 2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (PTIO). This redox material exhibits an ambipolar electrochemical property, and therefore can serve as both anolyte and catholyte redox materials to form a symmetric flow battery chemistry. Moreover, we demonstrated that Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy could measure the PTIO concentrations during the PTIO flow battery cycling and offer reasonably accurate detection of the battery state of charge (SOC), as cross-validated by electron spin resonance (ESR) measurements. Herein we present a video protocol for the electrochemical evaluation and SOC diagnosis of the PTIO symmetric flow battery. With a detailed description, we experimentally demonstrated the route to achieve such purposes. This protocol aims to spark more interests and insights on the safety and reliability in the field of non-aqueous redox flow batteries.

We present the protocols for electrochemically evaluating a symmetric non-aqueous organic redox flow battery and for diagnosing its state of charge using FTIR.

Ein Protokoll für elektrochemische Auswertungen und State of Charge Diagnose eines Symmetric Organische Redox-Flow-Batterie

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid ...

A Continuous-flow Photocatalytic Reactor for the Precisely Controlled Deposition of Metallic Nanoparticles

In this work, a novel photocatalytic reactor for the pulsed and controlled excitation of the photocatalyst and the precise deposition of metallic nanoparticles is developed. Guidelines for the replication of the reactor and its operation are provided in detail. Three different composite systems (Pt/graphene, Pt/TiO2, and Au/TiO2) with monodisperse and uniformly distributed particles are produced by this reactor, and the photodeposition mechanism, as well as the synthesis optimization strategy, are discussed. The synthesis methods and their technical aspects are described comprehensively. The role of the ultraviolet (UV) dose (in each excitation pulse) on the photodeposition process is investigated and the optimum values for each composite system are provided.

For a continuous and scalable synthesis of noble-metal-based nanocomposites, a novel photocatalytic reactor is developed and its structure, operation principles, and product quality optimization strategies are described.

Einem kontinuierlichen Fluss photokatalytische Reaktor für die genau kontrollierten Abscheidung von metallischen Nanopartikeln

In this work, a novel photocatalytic reactor for the pulsed and controlled excitation of the photocatalyst and the precise deposition of metallic ...

Tuning the Acidity of Pt/ CNTs Catalysts for Hydrodeoxygenation of Diphenyl Ether

We herein present a method for the synthesis of HNbWO6, HNbMoO6, HTaWO6 solid acid nanosheet modified Pt/CNTs. By varying the weight of various solid acid nanosheets, a series of Pt/xHMNO6/CNTs with different solid acid compositions (x = 5, 20 wt%; M = Nb, Ta; N = Mo, W) have been prepared by carbon nanotube pretreatment, protonic exchange, solid acid exfoliation, aggregation and finally Pt particles impregnation. The Pt/xHMNO6/CNTs are characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and NH3-temperature programmed desorption. The study revealed that HNbWO6 nanosheets were attached on CNTs, with some edges of the nanosheets being bent in shape. The acid strength of the supported Pt catalysts increases in the following order: Pt/CNTs &#60; Pt/5HNbWO6/CNTs &#60; Pt/20HNbMoO6/CNTs &#60; Pt/20HNbWO6/CNTs &#60; Pt/20HTaWO6/CNTs. In addition, the catalytic hydroconversion of lignin-derived model compound: diphenyl ether using the synthesized Pt/20HNbWO6 catalyst has been investigated.

A protocol for the synthesis of HNbWO6, HNbMoO6, HTaWO6 solid acid nanosheet modified Pt/CNTs is presented.

Optimierung der Säure von Pt/CNTs-Katalysatoren zur Hydrodeoxygenierung von Diphenylether

We herein present a method for the synthesis of HNbWO6, HNbMoO6, HTaWO6 solid acid nanosheet modified Pt/CNTs. By varying the weight of various solid acid ...