JOURNAL
OB CIflROMATOGRAPHY
297, .’
‘. , MC)GLICHKEITEN UND
DER
QUANTITATIVEN
AUSWERTUNG
VON
PAP&-
DUNNSCHICHT-CHROMATOGRAMMEN
EINFUHRUNGSREFERAT
H. JORIC: Institut by&ken
JGr, Pkarmukopzosie x5 (Deutschland)
and
Analytisclre
Pkytockemie
dev Uniwvsitiit .,
Saau-
i
SUMMARY
PossibiL(ties
des Saarlandes,
of pcantitathe
evalibation of +apei’ and thin-!ayer
chronaatograms.
:
.’
:
The possibilities of quantitative evaluation of paper- and thintlayer, chromatograms’ are briefly reviewed. ‘It is shown that ,most of the methods &determination used hitherto require greater amounts of substances than are ,present in. a single. spot on a chromatogram: Only, direct’ estimation methods are.suitable in: the analytical range ,of application of thin-layer chromatography. Disregarding, the ,visual procedure, these methods can be divided into’ densitometric; spectrophotomktric and: fluorimetric procedures from the technical point of view, and distinguished, physically from the determination ,.of. radioactivity. The advantages and: .disa.dvantages of the different, methods, of determination are. discussed,. In particular, ,the .universal possibility of using the, direct spectrophotometric estimation :is pointed out. These measurements provide. unlimited applications in the .wavelength .range il’ = 200 :to 2500 nm with a .relative standard deviation of ‘& 3Y40/oi Thus,.they embrace., the, ultraviolet and visual spectral range, and the staining of chromatogram zones can , mostly be’dispensed with. Also in the qualitative evaluation of chromatographically,,.separated compounds the non-destructive direct determination -of spectra (absorption and’ fluorescence spectra) offers many advantages in the characterisation and identification of single substances.
,’ EINLEITUNG
.,.
‘. .,
.’
Die Papier- und Dtinnschicht-Chromatographie sind als qualitative Trennverfahren fur den Mikrogramm-Bereich bekannt, Fiir die ‘quantitative Auswertung~‘ste~,,: hen zahlreiche Verfahren diir’V&fiigung, von deiien offensichtlicll keines rest&‘-be-” friedigt und uni~ers~~~.einsktzljar. is&;’;Das la& sich, aus ‘:der .Vielialll der beschriebel”. nen Messmethoden
und ‘ihrer M&&fik’ation&
s&~~&&‘fi~
.’ ““’ ’ ““” I
‘,
Bevor ,neue Mijglichkeiten einer suantit~~~~eri”:~ii~~e~~~~~ von DtinnschichtChromatogrammen aufgezeigt werden, ftihrt eine ~‘allgemeine Ubersicht zuvor~ in die Problenlatik‘ der bisher ‘angewandten Methoden, ein. : ’ ’ ., , .,/.:’ ‘1 ,’
J.,Clwomatog.,
33 (x968)
“_g7-306
:
,.,i
;
:.
I’.,
.‘.‘.,
I:,
.’
~
;;
“..’
:
:,
,,
:
,;
..
“<..’
,.,
.,
,\
..,
“.,,
,’ ,’
.”
..“. I,
,”
”
.,
.j,_ :‘,,‘I: ,,..: “[ ., ,’ ,, ,,, .’ : ..2$3,: ; .,‘,‘, .,” :* .,‘( .’ !:,( ,.;,,‘, 1.1 ; ,:1. ‘,’ ,?!e beschriebenen Verfahrcn
zur sich in die bejden :Auswertung, unterteilen. :’
,:, ,I: ,, ,:” Substan%nlassen ,,
.: >,( “, :
,,
1
‘.,’
INl+.lhCTE
‘y:,::
.’ ,’
AUSVERTUNG’
VON
‘,,I
,( ,’
CHROMATOGRAMMEN
:
,/
den indirekten -4uswe&emethoden muss vor der eigentlichen .Messung &e ’ Abtrennung der Substanzeri .von ‘der stationare’n H&se erfolgen, Die’ .Messung seibst’ wird an ‘,der ,Extraktionslbsung ’ durchgeftihrt. Je nach ‘Empfindlichkeit der‘ Mess-,;: ‘l,. : ‘. :metho+e Ilassen such die in Fig. I +rsalnmengestellten drei’ Eins,atpbereiche‘, ,.voneini ;; :. .’ ‘.. ,’ ., .... ,; ,. .’ .‘, ‘, ,,a&der abghedern., ., ,‘. ‘,‘.’ ,” J&, M~lligrammTBereich kijnnen mit einer brauchbaren Prgzision die Gravi$& : ~~iel,‘Titi.imetrie.:u’~dl,:Polarilnetrie eingesetit werden., Enthalt der Extrakt der, Chr& ,. ., : rnatograrnmlZone”weniger Substanz, so liefert das’: Messergeb,nis bei diesen -Metho&& ;’ : ; ” ,,, ,‘:‘:::,:: ‘:;,,k&i,ne,:oder,nur .&I& .orientieren
,‘,r;iasse~sp$lr~rbrnet~~~~l~~, &J&l~od&‘. heranzi&&‘. ~,,~&~l,; ,&ei&$‘t$~:‘.~ :” :‘&&-i$@..~~d _. .!> ‘, ‘l,.,,.. ..; ,‘.‘.‘(,,,, .,,,’ .. , _-: . : ,.,’ Transfer;‘k&-m‘en; zur,:i.quantit‘atlven:,l‘&uswertung !a& ‘gasclllomatog;aljhis~h~ odef”“z ’ ; 1’,..‘. ,_. h;.o;i~;~~~~~hi~~~~ ~:~estimmll~g~~‘~ dii~chg~f~llrt u;erd6ri’:: ‘Bei ‘per M~ss;Gn.~ ~aliioaktiuer ,1’ : ,’‘;,: ., ; ..,:/ ,.. 11,.” ‘1,~::,rsotopeil~rhnt~~a~,:lnur;,~ngaben,~iiber_,:die:‘marki’erten &$olekiile. .. :’ ‘::y “. .‘,’ L’ -TQ 1:.DG;,:em#indlic,hsten i%tho,den crfassen ,nun.. Substantimengen : im ‘Mikro- und .,
,.:, ,;: .;,’:.‘:’ $ :N&rio&inn+3er&i. ,,So’ ,lass$nsich ,norm&erweise ,&,oreszie&nde o&r phosphores~: t,,, ‘II::,tiicrende Vbrbind,ungen oh& Schwierigkeiten ‘un,terbalb von .IIO pg , quantitativ’ b&; : -stiiiimir!,;..::,~~il!.~: man,:‘:m,ittels b’!ologisch-physiologischer Auswerteverfahre'n' getis&;“-,, ‘:’ : Substari~en~ m&-&+-@&&g &mitte~n; : so iaufen die.& .~Untersuchungen~.oft .,auf’~,die:<~,~: .,)~.J%$$%u~g:: aer,. &&&-I I’Nacll\iveisgrenze’ hinaus., Bekannt sind ‘die’ ,Arbeiten~:.ub,er die: ‘. ;, .;. “, ‘I ,.:‘_‘: ,...‘; ;;: /,., ,, ,‘I...:I./ ‘:I:: j ,“,’ ..,, ,..,.,.( ,‘, ‘: ; ,,.‘I . Y .’ .. . . . ‘,‘, .,:;, .,
; ,,,,,‘:’ : .Q ‘_:,: ,_,,” ; :‘,‘: ‘,’ ‘, .<.I ,;, .,‘, I :,:, ‘, .,>,, .,;
.:
.’
:’
‘.
;; /
‘, :
.’
‘a
., ‘,,’
..‘,.~ : i, / .!:, ” .. ,,: ‘-!’ ‘. .t: ‘. I. ( : ,’ :.,: : ,,.‘:;; ,’
”
;, ;..: !. : .‘::,! . .. ,,‘;, j,. ‘!‘;,,;
: ..a ‘, ‘, _:
,’ ._,., ,y; : ;, ,, ; ‘: i.:‘: .,‘., :_- .;,l;j~fg : ::,,, ,, : 34 ;;. - y._ ‘..I> ‘.‘. ,. ; ; , ,,:;.y;.$ ,’ :,.: ! :; ‘,,1,;‘;; ,_,:_:‘:,,;:‘;r;; tie &.&z~&;:;;$j ,;, ‘_j,,::‘.~:: ‘,. ::I.,,:::fy~:~~; i.,’ * .,:_;“,.,.,‘“: ” :::;, ,, :..:)I’;‘& :.;:.::_::;:‘.:.,, ;;,::.:,;;;i ,‘,
AUSWERTUNG
VON
PAl%R-
UND
DijNNSCI-IICHT-CHROMA-kOGRAMMEN
299
insektizide Wirkung von pyrethrinel?,,‘die’ Wuchsstoffbestimmungen mit dem AvenaKoleoptile-Test; der nochdeutlich 0.2’ ng Indolyl-(3)-essigsZ.ure erkennen kisst und ~ ‘,,’ .: die Ermittlung! des’Bitterwertes eiuzelnerVerbindungen. Die meisten ; der hier ,erwahnten quantitativen Bestimmungsmethoden .sind jedoch nicht empfindlich genug, urn in Mengenbereichen eingesetzt zu werden, die der analytischen Papier- und Dtinnschicht-Chromatographie ‘entsprechen. Eine einzelne’ Chromatogrammzone reicht normalerweise fur die mengenm&sige.! Erfassung der .Verbindungen nicht aus. SIIier arbeiten, die .direkten Auswerteverfahren empfindlither. Sie sind dem Einsatzbereich der Chromatographie unmittelbar angepasst: ,,. DIREICTE
AUSWERTUNG
VON
CHROMATOGRAMMEN
Die Mehrzahl der bier zu erwZhnenden, sungen. Es mtissen also eine Strahlungsquelle,
Quantitative
Bestimmung
photomeirische
&I Mikro-und
Messbng’
Nanogramm-Bereich
Fig. '2. Mbgli&keiten grammen.
direkt auf,der
Vergleich
in Transmission
Methoden basiert auf optischen Mesein Chromatogramm mit gut vonein.1
Remission einer
quantitatiiren
direlctbn
DC-Plaki
Messung der
der Zonengri555e
.,
Lumineszenr Auswertung
von
,’
Radioaktivitiit
I
‘lXinxischicht-C,hromato-
‘.’
ander abgetrennten Substanzzonen ,und ein Empfinger vorhanden sein. ,Diese Dreiteiligkeit der Anordnung kann nun mehr oder weniger aufwendig gestaltet sein (Fig: 2). ‘.’
.
,; Qutintitative Bestimmztng ohne afiparativen Aufwand Olme ger%emZssigen Aufwand lassen sic11 die Chromatogrammzonen in ihrer Eichflecken” vergleichen. Diese Crijsse und Intensit%t’ visuell mit entsprechenden “ Methode liefert allerdings keine konkreten Zahlenwerte wie beispielsweise eine planimetrische Auswertung. Die erzielte Prazision beider Verfahren liegt ,bei s = & IO : bis ,150/d. ’ .’ /,’
:
.,
.,
Densitonzet&che Absor$tionsmesszc~gen Objektivere Resultate erhalt man durch lichtelektrische Messungen. Von der von ReflexionsmessuiQen abgliedern. Messgeometrie. her, lassen sich TransmissionsGelangt ‘im letzten Fall nur diffus reflektierte Strahlung zur: Auswertung und. wird das Strahlungsdichte-Verh<nis gemessen; so. bezeichnet man diese Untersuchungen als :Remissionsniessungen. Fur beide’ Auswerteverfahren sind densitonietrische 1MesHelligkeitsdifferenzen’ und/oder vergleicht. sungen ‘weit verbreitet .I .Man bestimmt Grauwerte miteinander. Je nach Filterbereich ist die Auswertung mehr ,oder +eniger streng ”
~m&o&ro&tisch. ,Fiir:
:
Transmissionsinessungen
1
:
wurden
‘,
,
:
nun mit gewissen
: : .‘: ..
Vorbehalten’
J.’ Chromalofi.,
33 (reG8)
::
‘, ,. :
der, El297-306
H.’ JORIC
300
das Welch- und das Vitatron-Densitometer sowie phor-Integraph, das Lumetron-, das Eppendorf-Photometer eingesetzt., In den U.S..4. wird das Photovolt-TLC Densitometer haufig verwendet. Hiermit kijnnen Dtinnschicht-Chromatogramme irn, Standardformat von 20 x 20 cm genauso .ausgewertet werden wie kleinere Messob.. jekte. . Sol1 die’ Messung in Reflexion erfolgen, so wird neben laboratoriumsmassig. zusammengestellten Baueinheiten vor allem der “Chromsscan” als ein selbst-registrierendes und -schreibendes Doppelstrahl-Densitometer eingesetzt.. Je nach benutztern Model1 werden die Chrotnhtogramme~vor Fremdlicht geschtitzt-in einen Rahmen eingespannt oder horizontal in einer speziellen Kassette gehaltert. Zur* Bestimmung von Opium-Alkaloiden und anorganischen Kat.ionenkomplexen wurde zuweilen das Extinktions-Registriergerat ERI IO empfohlen. Bei routinemassigen Reihenuntersuchungen ergaben sic11 brauchbare Ergebnisse. ,,S$ektra@hotometrische Absor~tionsmessacnge~ Denkt man sic11 bei den erwtihnten Geraten die, verschiedenen Filterkombina-. tionen Idurch Monochromatoren ersetzt, so gelangt man-allgemein gesehen-zu den; Spektrhlphotometern des Handels. Zur Auswertung von Papier-. und Dtinnschicht-. Chromatogrammen wurden in Transmission oder Remission arbeitende Anbsueinheiten entwickelt. Das .am universellsten arbeitende Auswertegerat, bei dem dartiber hinaus y beide’. ‘Messanbrdnungen nztjglicli sind, ist zur Zeit das ChromatogrammSpektralphotometer,“iuf das noch eingegangen wird (S. 302) i FLzcoreszenzmessilngen “. .’ ’ “. Von den’ A,bsorptionsmessungen ist die Auswertung der Emissionsvorgauge. abzugliedern. Hier wiederum sich die direkten Auswertemethoden der Lumineszenz von denen der Rtidioaktivitatsmessung unterscheiden. Fluoreszen’zmessungen sind normalerweise gegeniiber:Absorptionsmessungen urn den Faktor IO bis IOO. ,,,I empfindlicher.: Es gentigen also Nanogramm-Mengen Zur Bestimmung fluoreszierender Chromatogrammzonen auf DC-Platten wurde das Turner-Fluorimeter benutzt, nachdem es mit einer speziellen Messtiir ,versehen,. war. S.ubstanzspezifischer arbeiten ,‘allerdings such bier Gerate, die .einen ,Monochromator besitzen: Es,. werden spezielle Anbaueinheiten zum Spektralphotometer :PMQ.. II beschrieben. Auch das’ Aminco-Bowman-Spektralfluorimeter sowie : das oben ,er.wahnte Chromatogramm-Spektralphotometer wurden hier mit Erfolg. benutzt. Zumeist dienen Quecksilberdampf-Brenner oder Xenon-Lampen zur Anregung der,! Fluoreszenz. Ausgewertet wird mit kreis- oder spaltfijrmiger Messijffnung.
kissen
BesEimmztng. der Radioaktivitci? b . .Als letzte ,hier zu er@hnende ,Mijglichkeit einer Direktauswertung von Chro; .: matogrammen sei auf die ,Radioaktivit&tsmessungen hingewiesen. Diese Metbode. ar.-’ beitet :,nicht ,.mehr ,.substanzspezifisch,’ sondern ;,ist, isotopenabhangig. Die ProblemL: stellung( ‘der; .Untersuchungen .&t‘ zum&st .eine andere als bei- ‘den zuvor erwahnten Methoden HierUber’~urde~~v,on~.anderer~Seite .bereits berichtet. .. .,, ‘. Handel :befindlichen Ger&ten, die zumeist einen -fensterlosen Gas,+ : >,;I .-Bei. denim, durchfluss@ihler als Detektor besitzen, lassen sich Papierchromatogramme fin 4 .7c-. Anordnung, iuswertenj>~~allrend.:,die:‘Messungen ‘an, Dtinnschicht-Chromatogrammen J.~
C?WO?‘?tC4tO~.;
:33. (1968)
:2&-306
AUSWERTUNG
VON
PAPIER-
UND
DtiNNSCHICHT-CHROMATOGRAMMEN
301
zumeist nur in 2 rr-Anordnung erfolgen. Bei den Gertiten der Firmen Packard, Tracerlab und SAIP ist z.Zt. nur die Auswertung v,on Streifen mijglich, wahrend bei den Scannern von Berthold, Panax, Telefunken sowie Frieselce und Hopfner such grdsserformatige Papier- und Diinnschicht-Chromatograxnme gemessen werden kijnnen. Diese knappe ~bersicht iiber die direlcten Auswertem6glichkeiten von Papierund Dtinnschicht-Chromatogrammen hisst nun lceine Bewertung der einzelnen Methoden zu. Es sollen deswegen im folgenden einige Hinweise auf die Vor- und Nach. teile der einzelnen Messmethoden sowie ‘die allgemeine Problematilc der Direktmessung gegeben werden. DISICUSSION
DER
MESSMBTHODEN
Vergleicht man die in der Literatur angegebenen Methoden der quantitativen Auswertung miteinander, so wird die Mehrzahl aller Ergebnisse mit Messverfahren erhalten, bei denen die Substanz zuvor aus der station&en Phase eluiert wurde. Begriindend hierftir ist wohl die Tatsache, d&s in der Zeit der Entwicklung von Papierund Dtinnschicht-Chromatographie nahezu nur die indirekten Bestimmungsverfahren belcannt waren. Folglich setzte man dies’e, Methoden zur mengenmtissigen Erfassung ein und wandte die Chromatographie,‘, lediglich als Trennverfahren, eventuell mit anschliessender Abschatzung der Mengenverhaltnisse; an. Die fiir eine quantitative Messung notwendigen grosseren Substanzmengen mussten folglich beschafft werden. Brst ,nach und nach wurden ‘dielquantitativcn Auswerteverfahren den Jiblichen, Mengen der Chromatographie, angeglichen.. Die’ Problematik. lag darin, die bier, anzuwendenden Methoden bei gleicher Prkision mindestens urn den Faktor IO empfindlither zu gestalten (Mikro- und Nanogramm-Bereich) . Diese Forderung stiess’ auf’ technische Schwierigkeiten. Insbesondere wurden die Methoden der Direktauswertung erfolgreich ,weiter ausgebaut., ,: Direkte
Auswertzcrtg VOTZ Chromatogramnen : ;.. Diese lichtelektrischen Messungen beschrtinken sic11 primar, bedingt durch die handelst.iblichen Filterkombinationen, auf den. sichtbaren Spektralbereich. Farblose’ Verbindungen mtissen also durch gleichmassiges Bespriihen mit Reagentien, in farbige D’kivate umgewandelt werden. Diese Sichtbarmachung ist oft mit einer.nacht folgenden Wgrmebellandlung verbunden. Dabei ist zu bemerken, dass.die .randnahen Zonen in normalen Trockenschrk-ken stZrl
~h~omatog.,
33 i(IgGS)
,297+351G,,
302
‘,
Transmission
I-I. JOFK
:
WeiIenIii’nge
Remission :
nm -.
230
%-
Basis
bei
vorgegeb’ener
-
Geriiteeinstellun?.
Fig. 3. ‘I’rakx-nissions- und Rcmissionsmcssungen an cincr fabrikscitig vorbeschichteten I IO ,um’ dicken Kieselgel-Folie, Es wurden die gleichen 20 ,cm langen Bahnen bei verschiedenen Wellenlgngkn ausgewertet (Messspalt: 0.5 x 6.0 nim): Unterhalb von A = 350 nm (U.V.-Bcreich) sind Iceirk Duicl~licl~tn~eksungfen mehr m8glich. Die Bestitimung dcs Rktissionsgrades 1Ysst sich jedoch, his, ,hinab zu h 4 200 nm mit einer relativen Standardabwcichung von etwa f I o/o, durchftihren ,(Ger&t : ~l~romatogran~n~-Sp~k~ralphotometer) . . ),
Aus diesen Griinden sind Reflexionsmessungen geeigneter. Hier wird bewusst die diffus gestreute Strahlung. gemessen, und zur Aufstellung von Eichgeraden nach der Kubelka-Munk Funktion ausgewertet. Ungleichheiten der Trennphase, Rastetiung der ,Papiere .,so,wie Abhangigkeiten vom Tragerscheibenmaterial machen sich ‘,wenig bemerkbar (vergl.,’ Fig. 3). Ausgewertet werden in1 Gegensatzxx Transmissionsines-’ sungen nur die oberfkichennahen Partien eines Chromatogrammes. Das hat zur. Folge; dass , die auszuwertenden Chromatogrammzonen einander in Grijsse und .Form der Flache entsprechen sollten. Ausserdem ,kdnneri Abhangigkeiten vom hR&Wert be-’ obachtet ,werden. ,Die zu messenden Substanzen sollten, irn, gleichen Losungsmittel gel&t sein,!. damit. beim Auftragen am Start in der Schiclit keine unterschiedliche~ Substanzverteilung eintritt. : .., ’ ’ J Das Igilt nicht nur fiir Untersuchungen imsichtbaren Spektralbereich; sondern, such fiil;' Absorptionsmessungen an farblosen ,Verbindungen, die zwischen il = 200 und 400 nm Strahlungsenergie ,absorbieren. Zur direkten *Remissionsmessung von Substanzen auf Chromatogrammen, bietet ein geeignetes $pektralphotometer* gegenis iiberden ~densitomktrischen~ Messverfahren folgende’,,Vorteile: “’ ‘: .’ 4 ‘. ‘. ’ ; :’ ..,(I), .Ein Sichtbarmachen der. Chromatogrammzonen durch Spriihreagen&xi entfillt: ,Mit ‘geeigneten Empfangern kann ,di& zwischen A .= 200 und (2509’ nm liege&
_( r s ,;: ._.,,:, .A I. I, :,; ‘_, ‘, *,, ” ‘, wurde zwischenkeitlich hanbe&blich. 1,. ,’ * .Ein ~ol~l~~s~lCl~~omatogr~~~-~p~~~rtra;photometer~ Uber: di& Fehle~qG&len d&r ,~es&ng und, ,die Re~rodtiiierba~keit ‘der qtiantit&i&i ‘A’ukti,e&un’g ,. ‘, : .’ ,‘%,, sq]]:&,O. berichtet,Gerdefi. ,’ “, .. i ,’ ;“‘. ’ :’ J;.~Ck#+orn,aCog.i ‘33. (1,@3)
297-306
,,
,,
AUSV?WRTUNG
VON
PAPIER-
UND
303
DtiNNSCHICHT-CHROMATOGR.4MMEN
de Absorption direkt gemessen werden; Somit steht der gesamte ultraviolette; sichtbare und .nahe infrarote,.Spektralbereich der.Bestimmung. zur ,Verfiigung. I: , : ‘.: (2) Zur Aufflndung ,farbloser oder farbiger Substanzen auf der ,weissen .Trennschicht, kijnnen ,Absorptions-Orts-Kurven aufgestellt .werden;’ deren Leitchromatogramm-Charakter in der analytischen und prgparativen ,Di_innschicht-Chromatdgra.:, ,,. ., ‘I ,. , ,.: phie von Vorteil ist. ‘. . (3) Es lassen sich Absorptionskuryen sowie Anregungsund: Fluoreszem+ Spektren dir&t ,von dem lokalisierten Clzramatogrammfleck aufnehmen; Das bedeutet einen Fortschritt ftir die Charakte&ierung und I,dentifizierung.:unbekannter Substanzen. In .vielen F%llen kann so iiber das Vorliegen stereoisomerer Verbindun.,; 1. , gen entschieden werden. 2 (4) Die Auswertung von einzelnen Chromatogrammzonen erfolgt substanzspezifisch bei der IWellenlgnge- maximaler Absorption. oder Fluoreszenz mit spaltoder kreisfermiger Messijffnung. I 1, (5) Die Auswertung fluoreszenzmindernder Substanzen auf, fluoreszierenden : Schichten ist inaglich;. 1 (6) ‘Die Messungen erfolgen an Chromatogrammen im Standardformat. Daunrentables Zerschneiden der Chromatodurch entfillt ein-8konomisch gesehengramme. Diese Vorteile bringen eine Erleichterung der Direktauswertung van’ Chromatogrammen. Zustitzlich arbeitet ein solches GerU empfindlicher als ‘die meisten’ indirekten Auswertemethoden (vergl.’ Fig. r). Ebenfalls, liegt die Reproduzierbarkeit .der Ergebnisse -im .gefor,derten Bereich. Dies ergibt ,sich aus durchgefiihrten: .Fehlerdiskussionen. Die. relative Standardabweichung betrggt bei der Auswertung gut abge;. .. trennter Sustanzzonen & 3. his, 4%. “. : ’ ‘, : ,. Bezogen. auf, die SDarstellung des .‘YZielschiessens” ‘in. Fig. 4 wtirde es bedeuten, dass Fall,I oder .TV vorliegen.. Die ,zuf&llig auftretenden Fehler sind klein, die, Reproduzierbarkeit ist gut, das..Analysenverf+hren arbeitet also prgzis. ,uber die Richtigkeit der Analyse gibt die Betrachtung des systematischen Fehlers Auskutift ,(Figr 4, I und. II). Da essich bei: den bier: erwtihnten und in’ praxi .durchgefiihrten, Verfahren. um: Vergleichsmessungen jeweils mit dem gleichen Ger&t handelt, ist : die ,Betrachtung dieser systematischen, Fehler von untergeordneter Bedeutung. Bei Kenntnis der Abweichungen: sollten sie jedoch eleminiert bzw. iiber eine Faktorrechnung korrigiert werden*.
nlc+t
rich tig
fb,qr,. prdcis
nicht
richtig
nicht. prdcis
:
richtig,
prdcis
nicht.:pdicis
richtig.
und
;.
'.
l,ifi: .i'.&&&k,mg y&s'&uflilE& ,auftretenden und &.stemdischen Fehlers am Beispiel dbs ’ ‘Zi+ i un$; IV : ‘:i
3’3‘ (rgG8)..297-3’oG
304
H.
JORK
s ~ndirekte CZtromatogra~rzmazLs~eYt~~n~ ,. Die Einflussfaktoren der direktcn Chromatogrammauswertung : decken sicli nicht immer. mit denen der indirekten quantitativcn Bestimmung. Findet die Messung einzelner Substanzen nach der Abtrennung von der station~ren Phase statt; so spielen das Sorbens, der Untergrund der Chromatogramme und Schichtdickendifferenzen keine entscheidende Rolle. Ebenfalls ist die Griisse und Form der Chromatogrammzonen ohne Einfluss, ,sofern eine saubere Abtrennung vorliegt. Daftir treten gerade bei dieser Art des Auswertens Fchler dadurch auf, dass die entsprechenden Zonen ausgeschabt oderausgeschnitten werden mtissen und dass die Estraktion der Substanzen zumeist nicht, quantitativ und such nicht reproduzierbar verhiuft. Angaben hieriiber fehlen in vielen Ftillen. Es folgen ein Filtrieren und/oder Zentrifugieren und ein auf den jeweiligen Messzweck gerichtetes Optimieren der erhaltenen L&sung. Analoge .Manipulationen, miissen zur Blindwertbestimmung durchgeftihrt werden, so dass kein Zeitgewinn zu erzielen ist. Auch die in der Literatur zumeist beschriebenen relativen Standardabweichungen liegen bei & 5% und sind nicht besser als bei der direkten spel~tralpl~otometriscl~en Auswertung. ,.,
‘.
SCHLUSSBETRACHTUNG
.,
‘, .’ Die vorliegende Zusammenstellung der einzelnen Messverfahren gibt. einen Uberblick iiber ‘die Vielfalt der Messmethoden und die Vielschichtigkeit der Problematik, die bei der quantitativen,Auswertung van’ Chromatogrammen auftreten kann. Sit? ,zeigt aber gleichzeitig, dass es gentigend Mdglichlceiten gibt, chromatographiscli aufgetrenntc Substanzgemische such im Mikro- und. Nanogramm-Bereich quantitativ auszuwerten. Jedes der erwghnten Verfahren ~besitzt seine .VorA und Nachteilei Wenn gentigend, Substanz zur Verfiigung steht, So wird ‘man weiterhin mit den indirekten Auswerteverfahren’ arbeiten. .Reicht die Pr&ision einer visuellen Direktauswertung fur die Beurteilung eines, Substanzgemisches aus; so lassen sich Zeit und, I&teri’sparen; Soil. jedoch eine exaktere quantitative Bestimmung im unteren ‘Mikro- und aNanogramm-Bereich erfolgerr und macht die ‘Beschaffung von Substanzen und Untersuchungsgut Schwierigkeiten, wie es in der medizinischen Diagnostik; der Rtickstandsanalyse, .den- forensisch-chemischen Untersuchungen usw. hgufig :der Fall ist, dann.. ,besteht heute die Mbglichkeit, entsprechend, empfindlich arbeitende‘ Auswertemethdden einzusetzen. Diese fordern allerdings einen erhohten apparativen Aufwand, wie beispielsweise das Chromatogramrn-Spel~tralpl~oton~eter. Er ist aber durch die Prazision der Messergebnisse und die universellen Einsatzmiiglichkeiten solcher Gerate gerechtfertigt. In der Forschung wird ,man sich die Vorteile einer qualitativen und quantitativen Direktauswertung, besonders im WellenlYngenber reich zwischen 200 und 2500 nnl nicht entgehen lassen; ZUSAAQMENFASSUNG ”
In einer kurzen Ubersicht wird auf die Mijglichkeiten der’ quantitativen ;A& we,rtung van ‘Papi,er- und ,Dtinnschicht-~hrornatogra,mmen{kingegangen: Es ‘wird g$ 1 .,.., zeigt, ,~dass!die’meisten,“bisl~er angewandten Bestimimungsmethoden Shbstanzn!erigen benatigenj ‘die grosser sind als diejenigen eines einz+nen~ Cbromatogrammfieckes..~Nur. die’: dir.ekteni;Auswertemetho.den passen sic11 : dem analytischen Einsatgbereich ‘der J. cCh+ntog.;
.I
33 ,‘(&8)
297-306
AUSWERTUNG
VON
PAPIER-
UND
DtiNPu’SCHICHT-CHROMATOGRAMMEN
305
Diinnschicht-Chromatographie ‘an. D&se lassen sich-abgesehen’ von den, visuellen Verfahren -nach anwendungsumi messtechnischen Gesichtspunktcn, in -die’, densitometrischen, spektralphotometrischen und fluorimetrischen ; Verfahren unterteilen, und .physikalisch von der Bestimmung dcr Radioaktivitat abgliedern. Die Vor- ,und. ,Nachteile, der einzelnen Bestimmungsmethoden werden diskutiert. Insbesondere wird auf die universellen Einsatzmiiglichkeiten der spektralphotometrischen Direktauswertung hingewiesen. Diese Messungen sind mit einer relativen Standardabweichung von -& 3-4% irn WellenKngenbereich zwischen 2. =’ zoo und 2500 nm uneingeschr2inkt durchftihrbar. Sie umfassen somit den ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich, sodass ein Anftirben der Chromatogramm-Zonen zumeist entfallen kann. Auch .bei. der qualitativen Untersuchung chromatographisch getrennter Verbindungen bietet diese Zerstijrungsfreie direkte Spektrenaufnahme (Absorptionsund Fluoreszenzspelctren) zahlreiche Vorteile bei der Charakterisierung und Identifizierung einzelner Substanzen. DISCUSSION .’
,,!
.’
,’
,’
HUBER (Ludwigshafen) :. Dr.. JORK has mentioned .the. applicability of polaro-. graphy for the. evaluation of chromatograms., I could perhaps’ provide some factual information about this method which .we have been using routinely for about two years !for. the. evaluation of chromatograms. ‘, I, We apply, a cathode ray polarograph with a fast recorder. .The .time taken for the measurement lies .within the order of magnitude of an -extinction measurement. On an average the sensitivity is considerably. higher than, in photometry. In the case of, picric acid ‘a detection limit of I ‘ng ‘per ml (A 50% of the ,value) ‘has been found. Even in unfavourable cases ,optimum polarograms ,+an be obtained ,with quantities of. I pg of the substance. Relative standard deviation amounts, as, far as the, apparatus is concerned;, to, about & .I,%. This value can actually be achieved also in the ‘, .. evaluationof .polarograms. Interfering blanks do not occur. ., ; PETROWITZ: On quantitative evaluation of TLC in our laboratory, the respective standards of different concentrations are .applied ,on the. same plate, besides the sample and worked up to a calibration, curve;. ‘, : ,HA~s: For many.years we were using,the~method of visual comparison of spot areas and/or #spot intensities, on paper. chromatograms in such a .way that: the samples were applied in
x-r.JORK
306 JORIC :‘There is no objection
if you continue having your chromatograms evai; lusted by visual comparison of the spot .size.. Evidently the ,precision you obtain is.all right.
.‘.
,.,, ,
:’
‘,
~ ‘> i
;
i
,,,,
“,.: ,
,..‘.
.
,:’ ;,,
,. ‘~
‘I1’,.
i
t
_’ ,_I.,
.: _’ ,,’
,.,
;
(~:?68),ag7-3&;,
~+&&og.;,~~ .’ ,(.
,‘,
.,,
,,
.. I1 ‘., .;