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BASIC EQUIPMENT Polymere, Biopolymere und Proteine analysieren

Autor / Redakteur: Gerhard Heinzmann* und Bernd Tartsch* / Gerd Kielburger

Gegründet vor über 22 Jahren ist Viscotek heute ein Spezialist in der Polymer- und Biopolymercharakterisierung. Die Systeme werden eingesetzt, um die Größe bzw. das Molekulargewicht von Makromolekülen aller Art und auch deren strukturellen Aufbau genauestens zu charakterisieren. Mit neuen Produkten wie der Kleinwinkel-Lichtstreuung (2000) oder der dynamischen Lichtstreuung (2005) erweitert Viscotek ständig die Produktpalette.

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Gegründet vor über 22 Jahren ist Viscotek heute ein Spezialist in der Polymer- undBiopolymercharakterisierung. Die Systeme werden eingesetzt, um die Größe bzw. das Molekulargewicht von Makromolekülen aller Art und auch deren strukturellen Aufbau genauestens zu charakterisieren. Mit neuen Produkten wie der Kleinwinkel-Lichtstreuung (2000) oder der dynamischen Lichtstreuung (2005) erweitert Viscotek ständig die Produktpalette.

Viscotek stellt Komplettsysteme her für die Gelpermeationschromatographie, die Messung von Lösungsviskositäten und die dynamische Lichtstreuung. Die Systeme sind mit verschiedenen Detektionsmodulen ausgestattet und können je nach Bedarf in unterschiedlichen Automatisierungsstufen angeboten werden. Gegründet wurde das Unternehmen 1983 von Dr. Max Haney in Houston, Texas. Auch heute ist dort noch die Hauptniederlassung der Firma.

Dr. Haney ist nach wie vor die treibende Kraft und der innovative Kopf von Viscotek. Auftakt für die Firmengründung war 1983 die Entwicklung des Vier-Kapillar-Viskositätsdetektors. Damit war es möglich, die Viskosität von Polymerlösungen im Fluss eines Chromatographiesystems zu messen. Auch die derzeit empfindlichsten Viskositätsdetektoren arbeiten noch nach dem gleichen Grundprinzip. 1987 kam der erste Dualdetektor mit Brechungsindex- und Viskositätsdetektion auf den Markt.

Fünf Jahre später prägte Viscotek den Begriff der GPC-Dreifachdetektion (Triple-Detection). Zu der bestehenden Brechungsindex- und Viskositätsdetektion wurde als dritter Bestandteil die Lichtstreuung ergänzt. Dem Vorteil von integrierten Systemen wurde dann 1999 mit dem integrierten Dreifachdetektor Rechnung getragen. Der konsequente Ansatz der Molekulargewichtsbestimmung durch Kleinwinkellichtstreuung wurde im Jahr 2000 aufgegriffen. Durch eine komplette Überarbeitung und Einsatz neuester Bauteile wurde die Kleinwinkellichtstreuung eine der zentralen Detektionstechniken in der Gelpermeationschromatographie. Der integrierte Tetra-Detektor mit zusätzlicher UV-Detektion folgte 2001 und 2002 das erste speziell für die Gelpermeationschromatographie entwickelte Pumpe-Degasser-Autosampler-Modul.

Das Jahr 2005 brachte zwei Highlights: die Vorstellung des Hochtemperatur GPC-Systems und die Erschließung eines neuen Marktes mit einem Instrument für die dynamische Lichtstreuung. Auch heute wird der größte Teil der Geräte in Texas produziert. Von hier aus wird auch der amerikanische und asiatische Markt betreut. Der Vertrieb der Viscotek-Systeme in Europa sowie die Produktion der dynamischen Lichtstreuung wird von der europäischen Hauptniederlassung im englischen Crowthorne koordiniert. Technische Unterstützung erhalten die europäischen Kunden vom technischen Zentrum in Oss in den Niederlanden.

Gelpermeationschromatographie

Für die GPC/SEC bietet Viscotek vom einfachen und kostengünstigen Basis-System mit manueller Injektion und Brechungsindex- oder UV-Detektor über ein integriertes, bis 80°C temperierbares System mit Dreifachdetektion (Kleinwinkel-Lichtstreuung, Viskositätsdetektion, Brechungsindexdetektion, UV-Detektion) bis hin zu einer bis 175°C heizbaren Hochtemperatur-Anlage viele Systemvarianten an. Ein großes Angebot an GPC/SEC-Trennsäulen für verschiedenste Applikationen und exakt charakterisierte Polymerstandards runden die GPC/SEC-Produktpalette ab. Für Auftragsanalysen und Probemessungen stehen zwei GPC/SEC-Labore in Europa und den USA mit den entsprechenden Spezialisten zur Verfügung.

Dynamische Lichtstreuung

Noch relativ neu im Sortiment von Viscotek ist die dynamische Lichtstreuung. Dieses Gerät dient zur Bestimmung von hydrodynamischen Radien von Proteinmolekülen und Teilchengrößen von Nanopartikeln. Haupteinsatzfelder sind die Proteinkristallographie (Screening der Proteinproben auf Kristallisierbarkeit) und die Nanotechnologie. Das DLS Modell 802 ist eine Weiterentwicklung eines seit vielen Jahren bewährten Prinzips und basiert auf der patentierten Single-Mode-Fibre-Optik. Diese SMF-Optik gibt dem Gerät auch seine hohe Sensitivität und Genauigkeit. Es werden weniger als 15 µl Probenvolumen benötigt.

Automatisches Relativ-Viskosimeter

In einem neuen Design präsentiert das Unternehmen Viscotek das automatische Relativ-Viskosimeter Modell Y501. Dieses Kapillarviskosimeter liefert als Resultat die absolute Viskosität, die relative Viskosität, die inhärente Viskosität, die spezifische Viskosität und auch die intrinsische Viskosität der Probe. Zusammen mit dem Vortex-Autosampler, der halbautomatischen Probenvorbereitung und der ETA-Software erhält man ein System, das dem Anwender praktisch jeden Kontakt mit dem Lösungsmittel erspart.

Den trockenen Proben wird im Vortex-Sampler automatisch eine exakt definierte Menge Lösemittel zugegeben, dann werden sie über eine vorgegebene Zeit hinweg bei festgelegter Temperatur gerührt und danach gemessen. Das ARV-System ist selbstreinigend und verbraucht daher deutlich weniger Lösungsmittel als herkömmliche Glaskapillarsysteme. Es arbeitet auch schneller und reproduzierbarer. Darüber hinaus ist das ARV-System für verschiedenste Anwendungen geeignet (u.a. PET, PA, PS, PVC, Hyaluronsäure).

*Dr. G. Heinzmann und B. Tartsch, Viscotek GmbH, 68753 Waghäusel

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