Entwicklung nachweisstarker molekülspektrometrischer Detektionssysteme unter Verwendung von Diodenlasern für die Kapillarelektrophorese und verwandte Methoden

摘要

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei Laser-Detektionsysteme (photothermische und fluorimetrische) für die Detektion in Kapillaren eingesetzt und mit konventionellen optischen Detektionsystemen (spektrophotometrisch) verglichen. Die Laserinduzierte-Fluoreszenz-Detektion wurde zur indirekten Bestimmung von nicht absorbierenden anorganischen Anionen eingesetzt. Hierbei wurde 8-Hydroxypyren-3,6,8-trisulfonsäure (HPTS, in Form ihres Trinatriumsalzes), deren elektrophoretische Beweglichkeit der vieler kleiner anorganischer Anionen ähnlich ist, als Hintergrundelektrolyt eingesetzt. Zur Unterdrückung des elektroosmotischen Flusses wurde eine innenbeschichtete Kapillare verwendet, was zur Beschleunigung der Trennung sowie zu einer besseren Wiederholpräzision führte. Die Verwendung von HPTS als Hintergrundelektrolyt sowie der Einsatz einer extrem leistungsstabilen frequenzverdoppelten Laserdiode (Wellenlänge 452 nm) als Anregungslichtquelle erwiesen sich für die Nachweisstärke der entwickelten Methode als vorteilhaft. Für die direkte Bestimmung nichtfluoreszierender Analyte wurde ein im Arbeitskreis von Dr. Faubel (Forschungszentrum Karlsruhe) entwickelter Nahfeld-Thermische-Linse-Detektor (NF-TLD) eingesetzt. Der Detektor wurde umfassend charakterisiert und zur Bestimmung von aromatischen Nitroverbindungen nach Trennung mittels Mizellarer Elektrokinetischer Kapillarchromatographie (MEKC) verwendet. Dadurch konnte demonstriert werden, daß die Anwendung des erstmalig eingesetzten NF-TL-Detektors für die Detektion in Kapillaren grundsätzlich möglich ist. Bei der Bestimmung von Nitroverbindungen konnte eine Verbesserung der Nachweisgrenzen um den Faktor 4 bis 28 gegenüber photometrischer UV-Detektion erreicht werden, was die Gesamtmethode (Trennung und Quantifizierung) konkurrenzfähig zur HPLC mit photometrischer Detektion macht. Neben umweltbezogenen Anwendungen wurde das Applikationsfeld des charakterisierten Thermische-Linse-Detektors auf die klinische Analytik insbesondere im Hinblick auf das therapeutische Drug Monitoring erweitert. Als Problemstellung wurde hier die Bestimmung von Zytostatika (Etoposid, Etoposidphosphat und Teniposid) sowie von Antidepressiva (Fluoxetin und Fluvoxamin) gewählt. Es konnte gezeigt werden, daß unter Verwendung der Nahfeld-Thermischen-Linse-Detektion eine Verbesserung der Nachweisgrenzen um den Faktor 35 bis 60 bei der Bestimmung der Zytostatika und um den Faktor 28 und 670 bei der Bestimmung der Antidepressiva gegenüber der photometrischen UV-Detektion bei gleicher Wellenlänge erreicht werden kann.