GC/MS-System von Agilent Technologies ausgestattet mit einem GERSTEL-MPS roboticpro für die automatisierte Probenvorbereitung. Der MPS verfügt u. a. über die Option der automatisierten dynamischen Headspace-Analytik in 1-Liter-Probengefäßen für die Untersuchung großer oder kompletter Proben (DHS Large).

Automatisierungstechnik

Roboter gesucht?

Was man bei der Anschaffung eines Autosamplers für die GC (GC/MS) und LC (LC/MS) beachten sollte

Laboratorien, die heutigen Anforderungen genügen und künftigen Herausforderungen gewachsen sein wollen, sind gut beraten, Automatisierungspotenzial zu erschließen – nicht nur in der Probenaufgabe, sondern auch und vor allem in der Probenvorbereitung.

Von Ralf Bremer

Ein GC/HPLC-Labor, das heutige und künftige Anforderungen im Hinblick auf eine zufriedenstellend hohe Produktivität auch bei wachsendem Probenaufkommen und ohne das Personal, den Arbeitsplatz und die Umwelt über Gebühr zu belasten, genügen will, findet einen guten Ansatz in der Automatisierung zentraler manuell oder teilautomatisierter Arbeitsprozesse und Routinen. Die Probenvorbereitung, das Erstellen von Standardlösungen oder Verdünnungsreihen und nicht zuletzt die effiziente Probenaufgabe bieten einen guten Ansatz für den Einsatz leistungsfähiger Autosampler. Wer sich für die Automatisierung der damit verbundenen Arbeitsschritte interessiert, tut gut daran, sich über die am Markt verfügbaren Systeme zu informieren und Vergleiche anzustellen. Auch wenn der äußere Schein manchmal trügen mag: Autosampler ist nicht gleich Autosampler. Oftmals sind es gerade die Feinheiten, die den Unterschied ausmachen.

Basisfunktionen bilden eine solide Grundlage

Ein moderner Autosampler auf Basis eines X-Y-Z-Roboters, hierzu gehören die Sampler der GERSTEL-MPS-Familie, agiert in drei Raumrichtungen und führt klassische sowie ausgefallene Probenvorbereitungs- und Probenaufgabeschritte durch. Ob der Sampler über zwei oder mehrere nutzbare Werkzeuge verfügt, die es ermöglichen, zeitgleich mit unterschiedlich dimensionierten Spritzen zu arbeiten, nimmt Einfluss auf den Grad der Produktivität. Temperierte Trays können sinnvoll sein, um empfindliche Reagenz- und Probenlösungen längere Zeit unter optimalen Bedingungen stabil lagern oder Proben einer besonderen Wärmebehandlung unterziehen zu können.

Zu den häufig verwendeten Basisfunktionen eines GC/HPLC-Autosamplers zählt neben Probenaufgabe und obligatorischen Spül- und Reinigungsschritten die Zugabe von Lösemitteln zwecks Kalibration, Verdünnung oder Derivatisierung. Hinzu kommen Extraktions-, Anreicherungs- und Aufreinigungstechniken wie Flüssig-Flüssigextraktion (LLE), Festphasenextraktionstechniken (SPE), Festphasenmikroextraktion (SPME), die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) sowie statische und dynamische Headspace-Techniken (HS/DHS). Ob eine Vollausstattung immer erforderlich ist, ist fraglich. Jedoch kann es sinnvoll sein, allzeit bereit zu sein, sprich den Autosampler bei geändertem Anforderungsprofil nachträglich hard- und softwareseitig ohne großen Aufwand erweitern zu können.

Der kleine Unterschied kann entscheidend sein

Wieweit bietet der Autosampler die Möglichkeit, mechanische Misch- und Trenntechniken, etwa eine Zentrifuge, eine Mikrowelle oder einen Filtrierschritt, in den Probenvorbereitungsprozess einzubinden? Lassen sich Proben automatisiert mischen, vortexen oder einengen? Können Lösungen und flüssige Extrakte einem Wägeschritt unterzogen werden? Solche Fragen und Funktionen können das Zünglein an der Waage sein, wenn es darum geht, manuelle Methoden idealerweise eins zu eins auf den Sampler zu übertragen oder komplette Arbeitsschritte und Routinen in die Nacht zu verlegen, wenn kein Laborpersonal anwesend ist.

Die Anwendung bietet die wichtigste Orientierung

Wird ein Autosampler benötigt, um Proben unmittelbar in ein GC/HPLC-System aufzugeben? Oder soll der Roboter in erster Linie dazu dienen, Standardlösungen oder Verdünnungsreihen anzusetzen? Und könnte es sinnvoll und lohnenswert sein, Probenvorbereitung und Probenaufgabe zeitlich zu verschachteln? Je genauer man weiß, wohin die Reise geht, umso klarer lässt sich die Marschroute festlegen.

Die Lektüre einschlägiger Fachmedien sowie der Besuch von Fachmessen wie der „analytica“ in München bieten eine gute Chance, die am Markt verfügbaren GC- und HPLC-Autosampler miteinander zu vergleichen. GERSTEL zählt zu den weltweit führenden Anbietern intelligent automatisierter Lösungen für die GC/MS und HPLC/MS. Sollten Sie über die Automatisierung Ihrer Probenvorbereitung und Probenaufgabe nachdenken, versäumen Sie es nicht, sich mit unseren Experten zu unterhalten. Sie sind bestens vorbereitet, um gezielt auf Ihre Fragestellung einzugehen und Ihnen passende Systeme und Lösungen vorzustellen.

Blick in ein modernes GC/MS-Labor. Die Analysengeräte sind mit leistungsfähigen Autosamplern ausgestattet, die sämtliche Schritte der Probenvorbereitung und Probenaufgabe automatisiert durchführen. Der hohe Automatisierungsgrad sorgt für Produktivität und Effizienz bei der Bewältigung der Laborroutine ebenso wie bei ausgefallenen analytischen Aufgaben.

Worauf Sie bei der Wahl eines Autosamplers achten sollten

1. Planung mit Strategie und Weitblick. Wer Arbeitsprozesse und Laborroutinen automatisieren, langfristig aber Verdruss vermeiden will, dem ist zu empfehlen, den tatsächlichen technischen Bedarf präzise und ohne Vorurteil in Bezug auf das vermeintlich technisch Mögliche zu ermitteln. Nichts ist ärgerlicher als ein Laborgerät, das für viel Geld angeschafft wurde und das am Ende nutzlos wertvollen Laborplatz blockiert.

2. Wunscherfüllung mit Maß und Verstand. Wer will nicht einen Autosampler, der alles kann? Maximale Funktionalität hat allerdings ihren Preis. Nicht selten zeigt sich in der Anwendung, nur ein Bruchteil der verfügbaren technischen Möglichkeiten lässt sich für gegenwärtige Zwecke sinnvoll nutzen, andere wiederum besitzen für künftige Anwendungen möglicherweise keine Relevanz.

3. Veränderungen einplanen. Wer mit seinem Autosampler vornehmlich Flüssig-Flüssigextraktionen durchzuführen gedenkt, sollte sich dieses Ziel stets vor Augen führen. Ungeachtet dessen ist es kein Fehler, das Erweiterungspotenzial seines Favoriten unter die Lupe zu nehmen. Wer nämlich auf ein und demselben Gerät auch Headspace-Techniken durchführen oder sonstige Techniken optional erweitern kann, benötigt später keinen zweiten Autosampler.

4. Auf gute Unterstützung wertlegen. Laborroboter sind Hightech-Produkte, die sich meist erst nach einer gewissen Einarbeitungszeit sicher handhaben lassen. Nicht selten bedarf es für die ersten Schritte der Unterstützung des Herstellers beziehungsweise Anbieters. Dieser sollte in der Lage sein, sowohl technische als auch applikative Unterstützung zu bieten. Gut beraten ist, wer großen Wert auf prompten kompetenten Service und technischen Support legt.

5. Bestehende Systeme mit einkalkulieren. Ein Autosampler kann bekanntlich kein Massenspektrometer ersetzen. Allerdings ist ein guter Autosampler in der Lage, die Empfindlichkeit vorhandener GC/MS- oder HPLC/MS-Analysensysteme nachhaltig zu steigern und zwar durch geeignete Aufreinigungs- und Anreicherungstechniken. Will sagen: Wer seinen bestehenden Gerätepark mit in die Planung einbezieht, bekommt unter Umständen mehr für sein Geld.

6. Bestehen Sie auf eine einfache Bedienbarkeit. Sie sollten die Schritte Ihrer Probenvorbereitung selbstständig und ohne fremde Unterstützung ändern und anpassen können. Auf diese Weise sind Sie stets in der Lage, rasch und flexibel auf neue Erfordernisse zu reagieren.

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