Optimierung von Probeninjektion und Trennung in der Kapillarelektrophorese, der micellaren elektrokinetischen Chromatographie und der Säulenkopplung Isotachophorese-Kapillarelektrophorese zur Analyse komplexer Proben in der forensischen Analytik

In dieser Arbeit kommen drei Formate der elektromigrativen Trenntechniken zum Einsatz: Kapillarelektrophorese (CE), Micellare elektrokinetische Chromatographie (MEKC) und Isotachophorese (ITP). Bei allen drei Techniken steht die Entwicklung von Verfahren im Mittelpunkt, die die Bestimmung von Betäub...

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Main Author: Huhn, Carolin
Contributors: Pyell, Ute (Prof.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2007
Chemie
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:In dieser Arbeit kommen drei Formate der elektromigrativen Trenntechniken zum Einsatz: Kapillarelektrophorese (CE), Micellare elektrokinetische Chromatographie (MEKC) und Isotachophorese (ITP). Bei allen drei Techniken steht die Entwicklung von Verfahren im Mittelpunkt, die die Bestimmung von Betäubungsmitteln und Grundstoffen in komplexen Proben ermöglichen sollen. Im Vordergrund steht hierbei die Optimierung der Zusammensetzung des verwendeten Trennelektrolytsystems und der Probenlösung, sowie instrumenteller Parameter, um die Selektivität und die Nachweisempfindlichkeit der Verfahren zu erhöhen. Die illegale Herstellung von Methylendioxymethamphetamin (MDMA), dem am häufigsten in Ecstasytabletten identifizierten Wirkstoff, erfolgt in der Regel aus safrolhaltigen ätherischen Ölen unterschiedlicher Pflanzen. Mit Safrol und den in den Ölen vorhandenen strukturell eng verwandten Analyten wie Isosafrol, Eugenol und Anethol liegen sehr hydrophobe neutrale Analyte vor. Ein Profilingverfahren dieser Öle mittels MEKC wurde entwickelt. In der Optimierung der Zusammensetzung des Trennelektrolyten mußte neben der Reduktion der Verteilungskoeffizienten auch eine hohe Selektivität der Trennung durch geeignete Additive erreicht werden, da in den ätherischen Ölen sehr hohe Konzentrationsunterschiede zwischen der Hauptkomponente Safrol und den strukturell verwandten Nebenbestandteilen vorliegen. Ein Schwerpunkt in der Verfahrensentwicklung ist daher die Optimierung der Zusammensetzung der Probenaufgabelösung, die durch Zugabe eines neutralen Tensides erreicht wurde. Mit dem bezüglich der Zusammensetzungen von Trennelektrolyt und Probenaufgabelösung optimierten Verfahren wurden ätherische Öle, die zur Synthese von Ecstasy verwendet werden können, sowie die ätherischen Öle einiger Gewürzpflanzen untersucht. Um zu zeigen, daß die MEKC für die Trennung hydrophober Analyte gut geeignet ist, wurde ein neues relationales Optimierungsschema entwickelt werden, das die Optimierung von Trennelektrolytzusammensetzungen für die Trennung hydrophober Analyte anhand der Retentionsdaten homologer Reihen vereinfacht. Die Charakteristika eines Trennelektrolyten werden über vier Koeffizienten erfaßt die zu Trennung relevanten Eigenschaften eines Analyten über einen Deskriptor. Die Kombination beider Parameterräume ermöglicht die schnelle und einfache Optimierung von Trennungen. Die Säulenkopplung Isotachophorese-Kapillarelektrophorese wurde mit Laser-induzierter Fluoreszenz für die Bestimmung der aktiven Bestandteile in Ayahuasca, mit Elektrospray-Massenspektrometrie für die Bestimmung von Ergotalkaloiden in Mutterkorn und Herbal Ecstasyproben eingesetzt. Zudem wurden die Eignung der nicht-wäßrigen Isotachophorese für die Trennung schwacher Basen untersucht. Bekannte on-line Probenaufkonzentrierungstechniken in der Kapillarelektrophorese wurden untersucht, um die der Anreicherung zugrundeliegenden Effekte zu verstehen. Mechanistische Aspekte standen hier im Vordergrund. Zudem wurden neue verbesserte Variationen der bekannten Verfahren entwickelt. Die mögliche Beladbarkeit der Kapillare mit Analyt wurde als vergleichender Parameter eingeführt.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2007.0478