Instrumentelle Analytik und Bioanalytik: Biosubstanzen, Trennmethoden, Strukturanalytik, Applikationen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin ; Heidelberg
Springer Spektrum
[2021]
|
| Ausgabe: | 4. Auflage |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XLIV, 563 Seiten Illustrationen, Diagramme |
| ISBN: | 9783662639511 |
Internformat
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
BIOMOLEKUELE
9
2.1
PROTEINE
9
2.1.1
AMINOSAEURESTRUKTUREN
10
2.1.1.1
ZWITTERIONENFORM
UND
PH-ABHAENGIGKEIT
12
2.1.1.2
PK-WERTE
UND
ISOELEKTRISCHER
PUNKT
13
2.1.1.3
D
UND
L-KONFIGURATION
14
2.1.2
PROTEINSTRUKTUREN
14
2.1.2.1
PEPTIDBINDUNG
14
2.1.2.2
SULFIDBINDUNG
15
2.1.2.3
AMINOSAEURESEQUENZ
15
2.1.2.4
PRIMAER-,
SEKUNDAER-,
TERTIAER
UND
QUARTERNAERSTRUKTUR
18
2.1.2.5
A-HELIX
UND
SS-FALTBLATT
18
2.1.3
DENATURIERUNG
UND
REDENATURIERUNG
20
2.1.4
GLUTATHION
UND
METALLOTHIONEINSTRUKTUREN
21
2.1.5
ANTIKOERPER,
ANTIGENE
23
2.2
NUCLEINSAEUREN
25
2.2.1
STRUKTUREN
25
2.2.2
DOPPELHELIX,
BASENPAARUNG
UND
REPLIKATION
28
2.2.3
TRANSLATION
UND
TRANSKRIPTION
31
2.2.4
DIE
POLYMERASEKETTENREAKTION
31
2.3
GLYCOPROTEINE
34
2.3.1
STRUKTUREN
34
2.3.1.1
A/-GLYCOSIDISCHE
BINDUNG
36
2.3.1.2
O-GLYCOSIDISCHE
BINDUNG
38
2.3.2
ISOLIERUNG
VON
GLYCOPROTEINEN
AUS
MEMBRANEN
38
2.3.3
ENZYMATISCHE
SEQUENZIERUNG
DER
GLYCANE
43
2.3.4
FREISETZUNG
DER
GLYCANE
AUS
PROTEINEN
46
2.3.4.1
ENZYMATISCHE
ISOLIERUNG
46
2.3.4.2
HYDRAZINOLYSE
47
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.5
MARKIEREN
DER
GLYCANE
47
2.3.5.1
FLUORESZENZMARKIERUNG
MIT
2-AB
UND
BAP
48
2.3.5.2
RADIOAKTIVE
MARKIERUNG
49
2.4
LIPIDE
50
2.4.1
STRUKTUREN
50
2.4.2
BIOSYNTHESEPROZESSE
54
2.4.2.1
CHOLESTERIN
UND
SQUALEN
54
2.4.2.2
CERAMID
UND
CEREBROSID
55
2.5
PHARMAKA,
VITAMINE,
FARBSTOFFE
56
2.5.1
PHARMAKA
56
2.5.2
WASSERLOESLICHE
VITAMINE
58
2.5.3
FETTLOESLICHE
VITAMINE
59
2.5.4
LEBENSMITTELFARBSTOFFE/AZOFARBSTOFFE
59
2.6
LITERATUR
61
3
PRAEANALYTISCHE
METHODEN
63
3.1
EINFUEHRUNG
63
3.2
EXTRAKTIONSTECHNIKEN
63
3.2.1
SOXHLET-EXTRAKTION
65
3.2.2
FLUESSIG-FLUESSIG-EXTRAKTION
66
3.2.3
MIKROWELLENUNTERSTUETZTE
EXTRAKTION
67
3.2.4
ULTRASCHALLUNTERSTUETZTE
EXTRAKTION
68
3.2.5
UEBERKRITISCHE
FLUIDEXTRAKTION
68
3.2.6
HEADSPACE
UND
PURGE-AND-TRAP-TECHNIK
69
3.2.7
BESCHLEUNIGTE
LOESUNGSMITTELEXTRAKTION
71
3.2.8
FESTPHASENEXTRAKTION
72
3.2.8.1
EIGENSCHAFTEN
UND
STRUKTUR
VON
SILICAGELEN
72
3.2.8.2
POLYMERMATERIALIEN
73
3.2.8.3
PRINZIP
DER
FESTPHASENEXTRAKTION
74
3.2.8.4
SORBENTIEN
UND
TRENNSYSTEME
IN
DER
SPE
78
3.2.8.5
PRAXIS
DER
SPE
AM
BEISPIEL
BENZOL
(PRAKTIKUMSVERSUCH)
81
3.2.9
MATRIX
SOLID
PHASE
DISPERSION
89
3.2.10
FESTPHASENMIKROEXTRAKTION
90
3.2.11
MICROEXTRACTION
BY
PACKED
SORBENTS
(MEPS)
92
3.2.12
LIQUID-PHASE
MICROEXTRACTION
(LPME)
94
3.2.12.1
SINGLE-DROP
MICROEXTRACTION
(SDME)
94
3.2.12.2
HOLLOW-FIBRE
LPME
(HF-LPME)
95
3.2.12.3
DISPERSIVE
LIQUID-LIQUID
MICROEXTRACTION
(DLLME)
96
3.2.13
STIR
BAR
SORPTIVE
EXTRACTION
(SBSE)
97
3.2.14
DISPOSIBLE
PIPETTE
EXTRACTION
(DPX)
98
INHALTSVERZEICHNIS
XIX
3.3
REINIGUNG,
ANREICHERUNG
VON
BIOMOLEKUELEN
99
3.3.1
LYSOZYMBEHANDLUNG
99
3.3.2
AUSSALZEN
100
3.3.3
LYOPHILISATION
101
3.3.4
DIALYSE
102
3.3.5
ULTRAZENTRIFUGATION
103
3.3.6
BATCH-ADSORPTION
105
3.3.7
FLUESSIG-FLUESSIG-EXTRAKTION
-
ERHALT
DER
BIOLOGISCHEN
AKTIVITAET
106
3.3.8
FILTRATION
107
3.3.8.1
MIKROFILTRATION
108
3.3.8.2
ULTRAFILTRATION
108
3.3.9
MAGNETIC
BEADS
109
3.3.10
RESTRICTED
ACCESS
MATERIAL
(RAM)
110
3.3.11
MOLECULAR
IMPRINTING
POLYMERS
(MIP)
111
3.4
LITERATUR
112
4
CHR0MAT0GRAPHIE-1:
LC
-
HPLC
-
UHPLC
115
4.1
EINFUEHRUNG
UND
SYSTEMATIK
115
4.2
SAEULENFLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
116
4.2.1
GRUNDLAGEN
DES
TRENNPROZESSES
117
4.2.1.1
DARSTELLUNG
DES
TRENNEFFEKTES
IN
EINER
CHROMATOGRAPHIESAEULE
117
4.2.1.2
PEAKVERBREITERUNG
IN
DER
SAEULE
UND
VAN-DEEMTER-GLEICHUNG
118
4.2.1.3
PEAKVERBREITERUNG
AUSSERHALB
DER
SAEULE
121
4.2.1.4
KENNGROESSEN
UND
AUSSAGEN
DES
CHROMATOGRAMMS
121
4.2.2
APPARATIV-METHODISCHE
GRUNDLAGEN
125
4.2.2.1
AUFBAU
EINER
HPLC-APPARATUR
125
4.2.2.2
PRAKTISCHE
PROBLEME
DER
HPLC-TRENNUNGEN
132
4.3
TRENNSYSTEME
-
STATIONAERE
PHASEN
136
4.3.1
NORMALPHASENCHROMATOGRAPHIE
136
4.3.2
CHEMISCH
MODIFIZIERTE
STATIONAERE
PHASEN
136
4.3.3
CHIRALE
TRENNSYSTEME
139
4.4
NEUE
ENTWICKLUNGEN
IN
DER
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
141
4.4.1
ULTRA
FAST
HPLC
(UHPLC)
142
4.4.1.1
PUMPEN
IN
DER
UHPLC
142
4.4.1.2
INJEKTOREN
IN
DER
UHPLC
143
4.4.1.3
SAEULEN
UND
TRENNPHASEN
IN
DER
UHPLC
143
4.4.1.4
DETEKTOREN
IN
DER
UHPLC
146
XX
INHALTSVERZEICHNIS
4.4.2
CORE
SHELL
MATERIALIEN
147
4.4.3
MONOLITHISCHE
TRENNSAEULEN
148
4.4.4
HYDROPHILIE
INTERACTION
LIQUID
CHROMATOGRAPHY
(HILIC)
148
4.6
LITERATUR
150
5
CHROMATOGRAPHIE-2:
IONEN
VS.
BIOMOLEKUELE
153
5.1
GEMEINSAMKEITEN
UND
UNTERSCHIEDE
153
5.2
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
VON
IONEN
154
5.2.1
LONENAUSSCHLUSSCHROMATOGRAPHIE
154
5.2.2
LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
155
5.2.3
LONENCHROMATOGRAPHIE
158
5.2.4
LONENPAARCHROMATOGRAPHIE
161
5.2.5
LIGANDENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
162
5.2.6
ANIONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
(HPAEC-PAD)
164
5.3
BIOCHROMATOGRAPHIE
166
5.3.1
CHROMATOGRAPHIE
AN
HYDROXYLAPATIT
168
5.3.2
GROESSENAUSSCHLUSSCHROMATOGRAPHIE
169
5.3.3
LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
172
5.3.4
HYDROPHOBE
WECHSELWIRKUNGS-CHROMATOGRAPHIE
173
5.3.5
AFFINITAETSCHROMATOGRAPHIE
175
5.3.6
LEKTINCHROMATOGRAPHIE
177
5.3.7
METALLCHELATCHROMATOGRAPHIE
(IMAC)
178
5.3.8
KOVALENTE
CHROMATOGRAPHIE
180
5.3.9
CHROMATOGRAPHIE
AN
POROESEN
GLASKUGELN
183
5.3.10
PERFUSIONSCHROMATOGRAPHIE
184
5.4
LITERATUR
185
6
CHROMATOGRAPHIE-3:
LC/HPTLC
&
GC
-
SFC
187
6.1
EINFUEHRUNG
UND
SYSTEMATIK
187
6.2
DC
UND
HPTLC
188
6.2.1
TRENNSYSTEME
188
6.2.2
PROBENAUFGABE,
ENTWICKLUNG
UND
VISUALISIERUNG
189
6.2.3
AUSWERTUNG
VON
DC-CHROMATOGRAMMEN
190
6.2.4
APPLIKATIONEN
191
INHALTSVERZEICHNIS
XXI
6.3
GC
UND
CGC
194
6.3.1
AUFBAU
EINES
GASCHROMATOGRAPHEN
194
6.3.2
TRAEGERGASE
195
6.3.3
INJEKTIONSSYSTEME
195
6.3.4 TRENNSAEULEN
UND
STATIONAERE
PHASEN
196
6.3.5
DETEKTOREN
198
6.3.5.1
FLAMMENIONISATIONSDETEKTOR
200
6.3.5.2
MASSENSPEKTROMETRISCHER
DETEKTOR
201
6.3.5.3
ELEKTRONENEINFANGDETEKTOR
201
6.3.5.4
THERMOIONISCHER
DETEKTOR
202
6.3.5.5
WAERMELEITFAEHIGKEITSDETEKTOR
204
6.3.5.6
GC-DETEKTOREN
IM
VERGLEICH
205
6.3.6
GRUNDLAGEN
DES
TRENNPROZESSES
206
6.3.7
OPTIMIERUNG
GASCHROMATOGRAPHISCHER
TRENNUNGEN
207
6.3.8
APPLIKATIONEN
208
6.4
SFC
-
HYBRIDTECHNIK
AUS
CGC
UND
HPLC
209
6.4.1
PUMPEN
210
6.4.2
INJEKTOR
210
6.4.3
DRUCK-UND
TEMPERATURKONTROLLE
210
6.4.4
DETEKTION
211
6.4.5
CO
2
-
DIE
SUPERKRITISCHE
MOBILE
PHASE
212
6.5
LITERATUR
216
7
QUALITAETSSICHERUNG
IN
DER
ANALYTIK
(LC,
GC)
217
7.1
QUALITAETSBEGRIFF
-
WAS
IST
QUALITAET?
217
7.2
DEFINITIONEN
ZUR
QUALITAETSSICHERUNG
217
7.3
FEHLER,
MITTELWERT,
STANDARDABWEICHUNG
217
7.4
KENNGROESSEN
DER
GENAUIGKEIT
218
7.5
KENNGROESSEN
DER
KALIBRIERUNG
UND
KALIBRIERFUNKTION
218
7.6
RUECKFUEHRBARKEIT
219
7.7
STANDARD-ADDITIONSVERFAHREN
219
7.8
BEREICHSGRENZEN
DER
METHODE
221
7.9
TRENNSCHAERFE
221
7.10
LITERATUR
222
XXII
INHALTSVERZEICHNIS
8
ELEKTROPHORESE
223
8.1
EINFUEHRUNG
UND
HISTORISCHES
223
8.2
THEORIE
DER
ELEKTROPHORESE
224
8.3
STAB
GEL
ELEKTROPHORESE
225
8.3.1
TRAEGERFREIE
VERSUS
SLAB
GEL
ELEKTROPHORESE
225
8.3.2
ZONENELEKTROPHORESE
227
8.3.3
SERUMEIWEISSELEKTROPHORESE
228
8.3.4
DISK-ELEKTROPHORESE
231
8.3.5
ISOTACHOPHORESE
233
8.3.6
SDS-POLYACRYLAMID-GEL-ELEKTROPHORESE
234
8.3.7
ISOELEKTRISCHE
FOKUSSIERUNG
238
8.4
KAPILLARELEKTROPHORESE
240
8.4.1
APPARATIVE
GRUNDLAGEN
240
8.4.1.1
AUFBAU
EINER
KAPILLARELEKTROPHORESE-APPARATUR
240
8.4.1.2
INJEKTIONSTECHNIKEN
241
8.4.1.3
TRENNKAPILLAREN
242
8.4.1.4
DETEKTION
243
8.4.2
TRENNPHAENOMENE
244
8.4.2.1
ELEKTROPHORESEPRINZIP
244
8.4.2.2
ELEKTROOSMOTISCHER
FLUSS
245
8.4.3
TRENNMECHANISMEN
248
8.4.3.1
KAPILLARZONENELEKTROPHORESE
248
8.4.3.2
KAPILLARGELELEKTROPHORESE
248
8.4.3.3
KAPILLAR-ISOTACHOPHORESE
249
8.4.3.4
ISOELEKTRISCHE
FOKUSSIERUNG
IN
KAPILLAREN
250
8.4.3.5
MICELLARE
ELEKTROKINETISCHE
CHROMATOGRAPHIE
251
8.4.4
CE-APPLIKATIONEN
254
8.5
KAPILLAR-ELEKTROCHROMATOGRAPHIE
256
8.6
LITERATUR
257
9
ATOMSPEKTROSKOPIE
259
9.1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
ATOMSPEKTROSKOPIE
259
9.2
ATOMEMISSIONSSPEKTROSKOPIE
261
9.2.1
FLAMMEN-ATOMEMISSIONSSPEKTROSKOPIE
(F-AES)
261
9.2.2
INDUKTIV-GEKOPPELTES
PLASMA
-
OES
262
9.2.3
MIKROWELLEN-PLASMAFACKEL
(MPT)-AES
265
INHALTSVERZEICHNIS
XXIII
9.3
ATOMABSORPTIONSSPEKTROMETRIE
266
9.3.1
AUFBAU
EINES
AAS-GERAETES
266
9.3.1.1
FUNKTIONSWEISE
EINER
HOHLKATHODENLAMPE
267
9.3.2
ATOMISIERUNG
267
9.3.2.1
FLAMMEN-ABSORPTIONSSPEKTROMETRIE
268
9.3.2.2
GRAPHITROHR-TECHNIK
269
9.3.2.3
HYDRID-TECHNIK
IN
DER
AAS
270
9.3.3
MONOCHROMATOR
UND
DETEKTOR
270
9.3.4
AENDERUNG
DER
SPEKTRENVERLAEUFE
IN
DER
AAS
271
9.3.5
QUALITATIVE
UND
QUANTITATIVE
ANALYSE
VON
ELEMENTEN
272
9.4
ICP
-
MS
274
9.4.1
PRINZIPIELLER
AUFBAU
EINES
ICP-MS-GERAETES
274
9.4.2
ATOMISIERUNG
IM
ICP-MS
275
9.4.3
INTERFACE
IM
ICP-MS
276
9.4.4
QUADRUPOL
ALS
TRENNSYSTEM
IM
ICP-MS
277
9.4.5
DETEKTION
277
9.5
KATASTROPHEN
DURCH
SCHWERMETALL-INTOXIKATIONEN
278
9.5.1
ITAI-ITAI-KRANKHEIT
278
9.5.2
MINAMATA-KRANKHEIT
280
9.5.3
DIE
BLEIKATASTROPHE
IN
FLINT,
USA
280
9.6
LITERATUR
283
10
MOLEKUELSPEKTROSKOPIE
285
10.1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
SPEKTROSKOPIE
285
10.2
UV/VIS-SPEKTROSKOPIE
286
10.2.1
WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS
DES
LICHTES
287
10.2.2
SPEKTRALBEREICHE
UND
SPEKTRENSTRUKTUREN
289
10.2.3
KOMPLEMENTAERFARBEN
UND
CHROMOPHORE
291
10.2.4
VERSCHIEBUNGEN
DER
WELLENLAENGEN
IM
SPEKTRUM
294
10.2.5
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
STRAHLUNG
UND
SUBSTANZ
296
10.2.6
LAMBERT-BEER'SCHES
GESETZ
297
10.2.7
AUFBAU
EINES
SPEKTRALPHOTOMETERS
299
10.2.8
APPLIKATIONEN
301
10.3
FLUORESZENZSPEKTROSKOPIE
303
XXIV
INHALTSVERZEICHNIS
10.4
INFRAROTSPEKTROSKOPIE
305
10.4.1
HISTORISCHES
305
10.4.2
METHODISCHE
UND
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
305
10.4.2.1
INFRAROTSTRAHLUNG
IM
ELEKTROMAGNETISCHEN
SPEKTRUM
306
10.4.2.2
MOLEKUELSCHWINGUNGEN
UND
-ROTATIONEN
307
10.4.2.3
HANTELMODELL
309
10.4.2.4
HARMONISCHER/
ANHARMONISCHER
OSZILLATOR,
AUSWAHLREGELN
310
10.4.2.5
GERAETEAUFBAU
UND
PROBENPRAEPARATION
312
10.4.3
FOURIERTRANSFORMSPEKTROSKOPIE
(FTIR)
314
10.4.4
AUSGEWAEHLTE
INFRAROTSPEKTREN
316
10.4.4.1
IR-SPEKTRUM
VON
PARAFFIN
316
10.4.4.2
IR-SPEKTRUM
VON
ACETON
317
10.4.4.3
IR-SPEKTREN
VON
ASCORBINSAEURE
318
10.4.4.4
IR-SPEKTREN
VON
FOLIEN
320
10.5
KERNMAGNETISCHE
RESONANZSPEKTROSKOPIE
322
10.5.1
MAGNETFELD,
KERNANREGUNG
UND
KERNSPIN
322
10.5.2
RESONANZBEDINGUNG
326
10.5.3
RELAXATION
327
10.5.4
IMPULSVERFAHREN
328
10.5.5
CHEMISCHE
VERSCHIEBUNG
328
10.5.6
SPIN-SPIN-KOPPLUNG
329
10.5.7
AUFBAU
EINES
NMR-SPEKTROMETERS
331
10.5.8
STRUKTURAUFKLAERUNG
332
10.6
LITERATUR
335
11
MASSENSPEKTROMETRIE
337
11.1
AUFBAU
EINES
MASSENSPEKTROMETERS
337
11.1.1
EINLASSSYSTEM
338
11.1.2
LONENQUELLE
339
11.1.3
TRENNSYSTEM
340
11.1.4
DETEKTOR
(YYAUFFAENGER")
341
11.1.5
MASSENSPEKTRUM
341
11.2
HARTE
LONISATIONSARTEN
342
11.3
WEICHE
IONISATIONEN
344
11.3.1
THERMOSPRAYIONISATION
344
11.3.2
CHEMISCHE
IONISATION
344
11.3.3
FAST
ATOM
BOMBARDEMENT
345
11.3.4
FELDIONISATION
346
11.3.5
FELDDESORPTION
346
INHALTSVERZEICHNIS
XXV
11.3.6
ELECTROSPRAY
346
11.3.7
CHEMISCHE
IONISATION
UNTER
ATMOSPHAERENDRUCK
347
11.3.8
ATMOSPHAERENDRUCK
PHOTOIONISATION
347
11.3.9
MATRIX
UNTERSTUETZTE
LASER
DESORPTION/IONISATION
347
11.4
SPEKTROMETERTYPEN
348
11.4.1
MAGNETFELD-SEKTORFELD-MASSENSPEKTROMETER
348
11.4.2
FLUGZEITMASSENSPEKTROMETER
349
11.4.3
QUADRUPOLMASSENSPEKTROMETER
350
11.4.4
LONENFALLEN-MASSENSPEKTROMETER
350
11.4.5
TANDEMMASSENSPEKTROMETER
351
11.5
SPEKTRENVERGLEICH:
HARTE
VS.
WEICHE
IONISATION
352
11.6
FRAGMENTIERUNGEN
IN
DER
MASSENSPEKTROMETRIE
353
11.7
LASER
DESORPTIONS/IONISATIONS -
MS
357
11.7.1
AUFBAU
VON
MALDI-TOF-MS-GERAETEN
358
11.7.2
PROBENPRAEPARATION
360
11.7.3
MOLEKULARGEWICHTSBESTIMMUNG
MITTELS
MALDI-MS
362
11.7.4
MALDI-TOF-TOF
363
11.8
LONENMOBILITAETSSPEKTROMETRIE
364
11.8.1
PROBENEINLASSSYSTEME
364
11.8.2
IONISATION
DER
PROBEN
365
11.8.3
IMS-SCHALTGITTER
365
11.8.4
DRIFT-/MESSROEHRE
366
11.8.5
DRIFTGASFLUSS
366
11.8.6
DETEKTOR
367
11.9
TIMS
QTOF
PRO
MIT
PASEF
367
11.10
LITERATUR
371
12
KOPPLUNGSTECHNIKEN
373
12.1
EINFUEHRUNG
UND
SYSTEMATIK
373
12.2
PROBENVORBEREITUNG-TRENNMETHODE
375
12.2.1
HEAD-SPACE-GC
UND
PURGE-AND-TRAP-GC
375
12.2.2
SPE-GC
UND
SPE
-
LC
375
12.2.3
SPME-GCUNDSPME-LC
377
XXVI
INHALTSVERZEICHNIS
12.3
TRENNMETHODE-TRENNMETHODE
378
12.3.1
LC-TLC
378
12.3.2
LC-LC
(SAEULENSCHALTTECHNIK)
379
12.3.3
GC-GC
(SAEULENSCHALTTECHNIK)
382
12.3.4
IEF-SDS-PAGE
383
12.3.5
TANDEMMASSENSPEKTROMETRIE(MS-MS)
384
12.4
TRENNMETHODE-MASSENSPEKTROMETRIE
387
12.4.1
GASCHROMATOGRAPHIE
-
MASSENSPEKTROMETRIE
387
12.4.2
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE-MASSENSPEKTROMETRIE
388
12.4.2.1
YYKLASSISCHE"
LC-MS-KOPPLUNGEN
389
12.4.2.2
LC-ATMOSPHAERENDRUCK-MS
395
12.4.2.3
LC
-
ELECTROSPRAY
-
MS
397
12.4.2.4
APPLIKATIONEN
DER
LC-MS-KOPPLUNGEN
399
12.4.3
LC-MALDI-TOF-MS
401
12.4.4
CE
-
MS
402
12.5
TRENNMETHODE-SPEKTROSKOPIE
403
12.5.1
LC-DAD
403
12.5.2
LC-PER-VIS
406
12.5.3
CGC-FTIR
407
12.5.4
LC-NMR
409
12.6
SPECIATIONSANALYTIK
411
12.7
LITERATUR
414
13
OMICS
-
PROTEOMICS
417
13.1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
YYOMICS"-TECHNIKEN
417
13.2
DAS
PROTEOM
UND
SEINE
BEEINFLUSSUNG
418
13.3
PROTEOMICS
VS.
YYKLASSISCHE"
PROTEINANALYTIK
419
13.4
STRATEGIEN
IN
DER
PROTEOM-ANALYTIK
419
13.4.1
ZWEIDIMENSIONALE
ELEKTROPHORESE
421
13.4.2
MALDI-TOF-MS
UND
PEPTIDE
MASS
FINGERPRINTING
(PMF)
422
13.4.3
LC-ESI-MS/MS
426
13.4.4
AUSBLICK
ZUR
PROTEOMANALYTIK
429
13.5
LITERATUR
429
INHALTSVERZEICHNIS
XXVII
14
SENSITIVE
UND
SPEZIFISCHE
BIOANALYTIK
431
14.1
BIOSENSOREN
431
14.1.1
EINFUEHRUNG
431
14.1.2
LACTATSENSOR
433
14.1.3
GLUCOSESENSOR
434
14.2
IMMUNOASSAYS
435
14.2.1
EINFUEHRUNG
435
14.2.2
IMMUNOASSAY
VERSUS
IMMUNOSENSOR
435
14.2.3
RADIO-IMMUNOASSAY
436
14.2.4
ENZYM-IMMUNOASSAY
437
14.2.5
ENZYMGEKOPPELTER
IMMUNABSORPTIONS-TEST
438
14.2.5.1
KOMPETITIVER
ELISA-TEST
438
14.2.5.2
NICHT-KOMPETITIVER
ELISA-TEST
439
14.2.6
HIV-TEST
440
14.2.7
SCHWANGERSCHAFTS-TEST
441
14.2.8
ELISPOT-TEST
442
14.2.9
DROGENTEST
442
14.3
LITERATUR
443
15
ANGEWANDTE
INSTRUMENTELLE
UND
BIOANALYTIK
445
15.1
PHARMAKA-ANALYTIK
MITTELS
HPLC-METHODEN
446
15.1.1
WAS
SIND
ARZNEIMITTEL
-
WAS
SIND
DROGEN?
446
15.1.2
SAURE
RP-HPLC
VON
PHARMAKA
446
15.1.3
LONENPAAR-HPLC
447
15.1.4
KAPILLARELEKTROPHORESE
448
15.2
DROGEN-ANALYTIK
449
15.2.1
LEGALE
VERSUS
ILLEGALE
DROGEN
449
15.2.2
EINFUEHRUNG
IN
DIE
DROGENANALYTIK
449
15.2.3
HPLC-ANALYTIK
VON
DROGEN
451
15.2.4
BESTIMMUNG
VON
COCAIN
(HAAR-ANALYSE)
452
15.2.5
WISSENSWERTES
UEBER
COCAIN
455
15.2.6
BESTIMMUNG
VON
COFFEIN
IN
COLA
UND
KAFFEE
456
15.2.6.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
456
15.2.6.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
456
15.2.6.3
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
456
15.2.6.4
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
462
XXVIII
INHALTSVERZEICHNIS
15.3
POLYCHLORIERTE
DIBENZO-P-DIOXINE/DIBENZOFURANE
464
15.3.1
VORKOMMEN,
EIGENSCHAFTEN
464
15.3.2
PROBLEMATIK
DER
DIOXIN-BESTIMMUNG
465
15.3.3
AUFARBEITUNG
UND
GC-MS-ANALYTIK
VON
DIOXINEN
466
15.3.4
TOXIZITAET
VON
DIOXINEN
469
15.4
AMINOSAEUREANALYTIK
MIT
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
470
15.4.1
PROBLEMATIK
DER
AMINOSAEUREANALYTIK
470
15.4.2
POST
COLUMN
DERIVATISATION
471
15.4.2.1
DERIVATISIERUNG
MIT
NINHYDRIN
472
15.4.2.2
DERIVATISIERUNG
MIT
FLUORESCAMIN
473
15.4.3
PRE
COLUMN
DERIVATISATION
473
15.4.3.1
ORTHO-PHTHALDIALDEHYD
(OPA)
474
16.4.3.2
PHENYLISOTHIOCYANAT
(PITC)
474
15.4.3.3
FLUORENYLMETHOXYCARBONYLCHLORID
(FMOC)
475
15.4.3.4
DABSYLCHLORID
475
15.4.3.5
DANSYLCHLORID
475
15.4.4
CHROMATOGRAMME
VON
AMINOSAEURE-TRENNUNGEN
476
15.5
ANALYSE
VON
CITRONEN
UND
ASCORBINSAEURE
IN
CITRUSSAEFTEN
UND
PAPRIKAFRUECHTEN
477
15.5.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
477
15.5.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
478
15.5.2.1 CHEMIKALIEN
UND
ZUBEHOER
478
15.5.2.2
EQUIPMENT
FUER
DEN
VERSUCH
478
15.5.2.3
HERSTELLUNG
VON
TEST
UND
PROBELOESUNGEN
478
15.5.2.4
PROBLEME
BEIM
BETREIBEN
VON
POLYMERTRENNSAEULEN
479
15.5.2.5
CHARAKTERISIERUNG
DER
POLYMERTRENNSAEULE
479
15.5.3
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
481
15.5.3.1
ERMITTLUNG
DER
DETEKTIONSWELLENLAENGEN
481
15.5.3.2
CITRUSSAEFTE
482
15.5.3.3
EXTRAKTE
AUS
PAPRIKASCHOTEN
484
15.5.4
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
485
15.5.4.1
ASCORBINSAEURE
485
15.6
ANALYSE
VON
VITAMIN
E
(TOCOPHEROLEN)
IN
MARGARINEN/FETTPRODUKTEN
487
15.6.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
487
15.6.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
488
15.6.2.1
CHEMIKALIEN
UND
ZUBEHOER
488
15.6.2.2
EQUIPMENT
FUER
DEN
VERSUCH
488
15.6.2.3
HERSTELLUNG
VON
TEST
UND
PROBELOESUNGEN
488
15.6.2.4
REPRODUZIERBARKEIT
489
15.6.2.5
LINEARITAET
UND
NACHWEISBARKEIT
VON
CR-TOCOPHEROL
490
15.6.2.6
UV-DETEKTION
VERSUS
FLUORESZENZ
VON
CR-TOCOPHEROL
490
INHALTSVERZEICHNIS
XXIX
15.6.3
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
491
15.6.4
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
494
15.6.4.1
VITAMIN
E
(TOCOPHEROLE)
494
15.6.4.2
VORKOMMEN
495
15.6.4.3
VITAMINBEDARF
BEI
DER
ERNAEHRUNG
495
15.6.4.4
MANGELERSCHEINUNGEN
(HYPOVITAMINOSE)
495
15.6.4.5
FOLGEN
EINER
UEBERDOSIERUNG
(HYPERVITAMINOSE)
495
15.7
ZUCKER
IN
HYDROLYSATEN
UND
LEBENSMITTELN
496
15.7.1
CHROMATOGRAPHIE
AN
AMINOPHASEN
496
15.7.2
HPAEC-PAD-TECHNIK
500
15.7.3
KAPILLARELEKTROPHORESE
502
15.8
ZUCKERANALYTIK
UND
LACTOSEINTOLERANZ
503
15.8.1
WAS
IST
LACTOSEINTOLERANZ
503
15.8.2
ANALYTIK
VON
GLUCOSE,
GALACTOSE
UND
LACTOSE
505
15.8.3
ENZYMATISCHER
ABBAU
VON
LACTOSE
IN
MILCH
506
15.9
BESTIMMUNG
VON
ETHANOL
UND
ZUCKERN
IN
ALKOHOLISCHEN
PRODUKTEN
508
15.9.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
508
15.9.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
508
15.9.2.1
EQUIPMENT
FUER
DEN
VERSUCH
508
15.9.2.2
CHEMIKALIEN
,
LOESUNGSMITTEL,
ZUBEHOER
509
15.9.2.3
HERSTELLUNG
VON
TEST
UND
PROBELOESUNGEN
509
15.9.3
TRENNUNG
VON
STANDARDLOESUNGEN,
REPRODUZIERBARKEIT
509
15.9.4
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
511
15.9.5
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
514
15.9.5.1
GLUCOSE
514
15.9.5.2
FRUCTOSE
514
15.9.5.3
METHANOL
515
15.9.5.4
ETHANOL
515
15.9.5.5
ABBAU
VON
ETHANOL
IM
KOERPER
516
15.9.5.6
PHENOLE/POLYPHENOLE
519
15.9.5.7
FRENCH
PARADOX
519
15.9.5.8
FUSELOELE
520
15.9.5.9
WEIN
520
15.9.6
WEINSPRUECHE
(YYNUR
FUER
DIE
AUGEN"!)
521
15.10
ENZYME
THERMOPHILER
MIKROORGANISMEN
522
15.10.1
ISOLIERUNG
DER
ENZYMFRAKTIONEN
522
15.10.2
BIOCHROMATOGRAPHIE
524
XXX
INHALTSVERZEICHNIS
15.11
NUCLEOTIDE
IN
GEWEBEN
UND
VON
DNA-SPALT
PRODUKTEN
527
15.11.1
LONENPAARCHROMATOGRAPHIE
529
15.11.2
KAPILLARGELELEKTROPHORESE
VON
DNA-FRAGMENTEN
530
15.12
GLYCAN-STRUKTUREN
VON
GLYCOPROTEINEN
534
15.12.1
PROFILANALYSEN
DER
GLYCANE
536
15.12.1.1
MONOSACCHARID-MAPPING
MITTELS
HPAEC-PAD
536
15.12.1.2 N-GLYCAN-TRENNUNGEN
MIT
SPEZIELLEN
HPLC-METHODEN
537
15.12.2
STRUKTURANALYSEN
DER
GLYCANE
539
15.12.2.1
GC-MS
UND
METHYLIERUNGSANALYSE
539
15.12.2.2
FAST-ATOM-BOMBARDEMENT
541
15.12.2.3
LC-ELECTROSPRAY-MS
542
15.12.2.4
MALDI-TOF-MS
542
15.12.2.5
MALDI-PSD-TOF-MS
544
15.12.2.6
1
H-NMR
548
15.13
LITERATUR
551
KAPITEL
15.1
551
KAPITEL
15.2
551
KAPITEL
15.3
551
KAPITEL
15.4
551
KAPITEL
15.5
552
KAPITEL
15.6
552
KAPITEL
15.7
552
KAPITEL
15.8
553
KAPITEL
15.9
553
KAPITEL
15.10
554
KAPITEL
15.11
554
KAPITEL
15.12
555
KAPITEL
15.13
556 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
BIOMOLEKUELE
9
2.1
PROTEINE
9
2.1.1
AMINOSAEURESTRUKTUREN
10
2.1.1.1
ZWITTERIONENFORM
UND
PH-ABHAENGIGKEIT
12
2.1.1.2
PK-WERTE
UND
ISOELEKTRISCHER
PUNKT
13
2.1.1.3
D
UND
L-KONFIGURATION
14
2.1.2
PROTEINSTRUKTUREN
14
2.1.2.1
PEPTIDBINDUNG
14
2.1.2.2
SULFIDBINDUNG
15
2.1.2.3
AMINOSAEURESEQUENZ
15
2.1.2.4
PRIMAER-,
SEKUNDAER-,
TERTIAER
UND
QUARTERNAERSTRUKTUR
18
2.1.2.5
A-HELIX
UND
SS-FALTBLATT
18
2.1.3
DENATURIERUNG
UND
REDENATURIERUNG
20
2.1.4
GLUTATHION
UND
METALLOTHIONEINSTRUKTUREN
21
2.1.5
ANTIKOERPER,
ANTIGENE
23
2.2
NUCLEINSAEUREN
25
2.2.1
STRUKTUREN
25
2.2.2
DOPPELHELIX,
BASENPAARUNG
UND
REPLIKATION
28
2.2.3
TRANSLATION
UND
TRANSKRIPTION
31
2.2.4
DIE
POLYMERASEKETTENREAKTION
31
2.3
GLYCOPROTEINE
34
2.3.1
STRUKTUREN
34
2.3.1.1
A/-GLYCOSIDISCHE
BINDUNG
36
2.3.1.2
O-GLYCOSIDISCHE
BINDUNG
38
2.3.2
ISOLIERUNG
VON
GLYCOPROTEINEN
AUS
MEMBRANEN
38
2.3.3
ENZYMATISCHE
SEQUENZIERUNG
DER
GLYCANE
43
2.3.4
FREISETZUNG
DER
GLYCANE
AUS
PROTEINEN
46
2.3.4.1
ENZYMATISCHE
ISOLIERUNG
46
2.3.4.2
HYDRAZINOLYSE
47
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.5
MARKIEREN
DER
GLYCANE
47
2.3.5.1
FLUORESZENZMARKIERUNG
MIT
2-AB
UND
BAP
48
2.3.5.2
RADIOAKTIVE
MARKIERUNG
49
2.4
LIPIDE
50
2.4.1
STRUKTUREN
50
2.4.2
BIOSYNTHESEPROZESSE
54
2.4.2.1
CHOLESTERIN
UND
SQUALEN
54
2.4.2.2
CERAMID
UND
CEREBROSID
55
2.5
PHARMAKA,
VITAMINE,
FARBSTOFFE
56
2.5.1
PHARMAKA
56
2.5.2
WASSERLOESLICHE
VITAMINE
58
2.5.3
FETTLOESLICHE
VITAMINE
59
2.5.4
LEBENSMITTELFARBSTOFFE/AZOFARBSTOFFE
59
2.6
LITERATUR
61
3
PRAEANALYTISCHE
METHODEN
63
3.1
EINFUEHRUNG
63
3.2
EXTRAKTIONSTECHNIKEN
63
3.2.1
SOXHLET-EXTRAKTION
65
3.2.2
FLUESSIG-FLUESSIG-EXTRAKTION
66
3.2.3
MIKROWELLENUNTERSTUETZTE
EXTRAKTION
67
3.2.4
ULTRASCHALLUNTERSTUETZTE
EXTRAKTION
68
3.2.5
UEBERKRITISCHE
FLUIDEXTRAKTION
68
3.2.6
HEADSPACE
UND
PURGE-AND-TRAP-TECHNIK
69
3.2.7
BESCHLEUNIGTE
LOESUNGSMITTELEXTRAKTION
71
3.2.8
FESTPHASENEXTRAKTION
72
3.2.8.1
EIGENSCHAFTEN
UND
STRUKTUR
VON
SILICAGELEN
72
3.2.8.2
POLYMERMATERIALIEN
73
3.2.8.3
PRINZIP
DER
FESTPHASENEXTRAKTION
74
3.2.8.4
SORBENTIEN
UND
TRENNSYSTEME
IN
DER
SPE
78
3.2.8.5
PRAXIS
DER
SPE
AM
BEISPIEL
BENZOL
(PRAKTIKUMSVERSUCH)
81
3.2.9
MATRIX
SOLID
PHASE
DISPERSION
89
3.2.10
FESTPHASENMIKROEXTRAKTION
90
3.2.11
MICROEXTRACTION
BY
PACKED
SORBENTS
(MEPS)
92
3.2.12
LIQUID-PHASE
MICROEXTRACTION
(LPME)
94
3.2.12.1
SINGLE-DROP
MICROEXTRACTION
(SDME)
94
3.2.12.2
HOLLOW-FIBRE
LPME
(HF-LPME)
95
3.2.12.3
DISPERSIVE
LIQUID-LIQUID
MICROEXTRACTION
(DLLME)
96
3.2.13
STIR
BAR
SORPTIVE
EXTRACTION
(SBSE)
97
3.2.14
DISPOSIBLE
PIPETTE
EXTRACTION
(DPX)
98
INHALTSVERZEICHNIS
XIX
3.3
REINIGUNG,
ANREICHERUNG
VON
BIOMOLEKUELEN
99
3.3.1
LYSOZYMBEHANDLUNG
99
3.3.2
AUSSALZEN
100
3.3.3
LYOPHILISATION
101
3.3.4
DIALYSE
102
3.3.5
ULTRAZENTRIFUGATION
103
3.3.6
BATCH-ADSORPTION
105
3.3.7
FLUESSIG-FLUESSIG-EXTRAKTION
-
ERHALT
DER
BIOLOGISCHEN
AKTIVITAET
106
3.3.8
FILTRATION
107
3.3.8.1
MIKROFILTRATION
108
3.3.8.2
ULTRAFILTRATION
108
3.3.9
MAGNETIC
BEADS
109
3.3.10
RESTRICTED
ACCESS
MATERIAL
(RAM)
110
3.3.11
MOLECULAR
IMPRINTING
POLYMERS
(MIP)
111
3.4
LITERATUR
112
4
CHR0MAT0GRAPHIE-1:
LC
-
HPLC
-
UHPLC
115
4.1
EINFUEHRUNG
UND
SYSTEMATIK
115
4.2
SAEULENFLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
116
4.2.1
GRUNDLAGEN
DES
TRENNPROZESSES
117
4.2.1.1
DARSTELLUNG
DES
TRENNEFFEKTES
IN
EINER
CHROMATOGRAPHIESAEULE
117
4.2.1.2
PEAKVERBREITERUNG
IN
DER
SAEULE
UND
VAN-DEEMTER-GLEICHUNG
118
4.2.1.3
PEAKVERBREITERUNG
AUSSERHALB
DER
SAEULE
121
4.2.1.4
KENNGROESSEN
UND
AUSSAGEN
DES
CHROMATOGRAMMS
121
4.2.2
APPARATIV-METHODISCHE
GRUNDLAGEN
125
4.2.2.1
AUFBAU
EINER
HPLC-APPARATUR
125
4.2.2.2
PRAKTISCHE
PROBLEME
DER
HPLC-TRENNUNGEN
132
4.3
TRENNSYSTEME
-
STATIONAERE
PHASEN
136
4.3.1
NORMALPHASENCHROMATOGRAPHIE
136
4.3.2
CHEMISCH
MODIFIZIERTE
STATIONAERE
PHASEN
136
4.3.3
CHIRALE
TRENNSYSTEME
139
4.4
NEUE
ENTWICKLUNGEN
IN
DER
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
141
4.4.1
ULTRA
FAST
HPLC
(UHPLC)
142
4.4.1.1
PUMPEN
IN
DER
UHPLC
142
4.4.1.2
INJEKTOREN
IN
DER
UHPLC
143
4.4.1.3
SAEULEN
UND
TRENNPHASEN
IN
DER
UHPLC
143
4.4.1.4
DETEKTOREN
IN
DER
UHPLC
146
XX
INHALTSVERZEICHNIS
4.4.2
CORE
SHELL
MATERIALIEN
147
4.4.3
MONOLITHISCHE
TRENNSAEULEN
148
4.4.4
HYDROPHILIE
INTERACTION
LIQUID
CHROMATOGRAPHY
(HILIC)
148
4.6
LITERATUR
150
5
CHROMATOGRAPHIE-2:
IONEN
VS.
BIOMOLEKUELE
153
5.1
GEMEINSAMKEITEN
UND
UNTERSCHIEDE
153
5.2
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
VON
IONEN
154
5.2.1
LONENAUSSCHLUSSCHROMATOGRAPHIE
154
5.2.2
LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
155
5.2.3
LONENCHROMATOGRAPHIE
158
5.2.4
LONENPAARCHROMATOGRAPHIE
161
5.2.5
LIGANDENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
162
5.2.6
ANIONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
(HPAEC-PAD)
164
5.3
BIOCHROMATOGRAPHIE
166
5.3.1
CHROMATOGRAPHIE
AN
HYDROXYLAPATIT
168
5.3.2
GROESSENAUSSCHLUSSCHROMATOGRAPHIE
169
5.3.3
LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE
172
5.3.4
HYDROPHOBE
WECHSELWIRKUNGS-CHROMATOGRAPHIE
173
5.3.5
AFFINITAETSCHROMATOGRAPHIE
175
5.3.6
LEKTINCHROMATOGRAPHIE
177
5.3.7
METALLCHELATCHROMATOGRAPHIE
(IMAC)
178
5.3.8
KOVALENTE
CHROMATOGRAPHIE
180
5.3.9
CHROMATOGRAPHIE
AN
POROESEN
GLASKUGELN
183
5.3.10
PERFUSIONSCHROMATOGRAPHIE
184
5.4
LITERATUR
185
6
CHROMATOGRAPHIE-3:
LC/HPTLC
&
GC
-
SFC
187
6.1
EINFUEHRUNG
UND
SYSTEMATIK
187
6.2
DC
UND
HPTLC
188
6.2.1
TRENNSYSTEME
188
6.2.2
PROBENAUFGABE,
ENTWICKLUNG
UND
VISUALISIERUNG
189
6.2.3
AUSWERTUNG
VON
DC-CHROMATOGRAMMEN
190
6.2.4
APPLIKATIONEN
191
INHALTSVERZEICHNIS
XXI
6.3
GC
UND
CGC
194
6.3.1
AUFBAU
EINES
GASCHROMATOGRAPHEN
194
6.3.2
TRAEGERGASE
195
6.3.3
INJEKTIONSSYSTEME
195
6.3.4 TRENNSAEULEN
UND
STATIONAERE
PHASEN
196
6.3.5
DETEKTOREN
198
6.3.5.1
FLAMMENIONISATIONSDETEKTOR
200
6.3.5.2
MASSENSPEKTROMETRISCHER
DETEKTOR
201
6.3.5.3
ELEKTRONENEINFANGDETEKTOR
201
6.3.5.4
THERMOIONISCHER
DETEKTOR
202
6.3.5.5
WAERMELEITFAEHIGKEITSDETEKTOR
204
6.3.5.6
GC-DETEKTOREN
IM
VERGLEICH
205
6.3.6
GRUNDLAGEN
DES
TRENNPROZESSES
206
6.3.7
OPTIMIERUNG
GASCHROMATOGRAPHISCHER
TRENNUNGEN
207
6.3.8
APPLIKATIONEN
208
6.4
SFC
-
HYBRIDTECHNIK
AUS
CGC
UND
HPLC
209
6.4.1
PUMPEN
210
6.4.2
INJEKTOR
210
6.4.3
DRUCK-UND
TEMPERATURKONTROLLE
210
6.4.4
DETEKTION
211
6.4.5
CO
2
-
DIE
SUPERKRITISCHE
MOBILE
PHASE
212
6.5
LITERATUR
216
7
QUALITAETSSICHERUNG
IN
DER
ANALYTIK
(LC,
GC)
217
7.1
QUALITAETSBEGRIFF
-
WAS
IST
QUALITAET?
217
7.2
DEFINITIONEN
ZUR
QUALITAETSSICHERUNG
217
7.3
FEHLER,
MITTELWERT,
STANDARDABWEICHUNG
217
7.4
KENNGROESSEN
DER
GENAUIGKEIT
218
7.5
KENNGROESSEN
DER
KALIBRIERUNG
UND
KALIBRIERFUNKTION
218
7.6
RUECKFUEHRBARKEIT
219
7.7
STANDARD-ADDITIONSVERFAHREN
219
7.8
BEREICHSGRENZEN
DER
METHODE
221
7.9
TRENNSCHAERFE
221
7.10
LITERATUR
222
XXII
INHALTSVERZEICHNIS
8
ELEKTROPHORESE
223
8.1
EINFUEHRUNG
UND
HISTORISCHES
223
8.2
THEORIE
DER
ELEKTROPHORESE
224
8.3
STAB
GEL
ELEKTROPHORESE
225
8.3.1
TRAEGERFREIE
VERSUS
SLAB
GEL
ELEKTROPHORESE
225
8.3.2
ZONENELEKTROPHORESE
227
8.3.3
SERUMEIWEISSELEKTROPHORESE
228
8.3.4
DISK-ELEKTROPHORESE
231
8.3.5
ISOTACHOPHORESE
233
8.3.6
SDS-POLYACRYLAMID-GEL-ELEKTROPHORESE
234
8.3.7
ISOELEKTRISCHE
FOKUSSIERUNG
238
8.4
KAPILLARELEKTROPHORESE
240
8.4.1
APPARATIVE
GRUNDLAGEN
240
8.4.1.1
AUFBAU
EINER
KAPILLARELEKTROPHORESE-APPARATUR
240
8.4.1.2
INJEKTIONSTECHNIKEN
241
8.4.1.3
TRENNKAPILLAREN
242
8.4.1.4
DETEKTION
243
8.4.2
TRENNPHAENOMENE
244
8.4.2.1
ELEKTROPHORESEPRINZIP
244
8.4.2.2
ELEKTROOSMOTISCHER
FLUSS
245
8.4.3
TRENNMECHANISMEN
248
8.4.3.1
KAPILLARZONENELEKTROPHORESE
248
8.4.3.2
KAPILLARGELELEKTROPHORESE
248
8.4.3.3
KAPILLAR-ISOTACHOPHORESE
249
8.4.3.4
ISOELEKTRISCHE
FOKUSSIERUNG
IN
KAPILLAREN
250
8.4.3.5
MICELLARE
ELEKTROKINETISCHE
CHROMATOGRAPHIE
251
8.4.4
CE-APPLIKATIONEN
254
8.5
KAPILLAR-ELEKTROCHROMATOGRAPHIE
256
8.6
LITERATUR
257
9
ATOMSPEKTROSKOPIE
259
9.1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
ATOMSPEKTROSKOPIE
259
9.2
ATOMEMISSIONSSPEKTROSKOPIE
261
9.2.1
FLAMMEN-ATOMEMISSIONSSPEKTROSKOPIE
(F-AES)
261
9.2.2
INDUKTIV-GEKOPPELTES
PLASMA
-
OES
262
9.2.3
MIKROWELLEN-PLASMAFACKEL
(MPT)-AES
265
INHALTSVERZEICHNIS
XXIII
9.3
ATOMABSORPTIONSSPEKTROMETRIE
266
9.3.1
AUFBAU
EINES
AAS-GERAETES
266
9.3.1.1
FUNKTIONSWEISE
EINER
HOHLKATHODENLAMPE
267
9.3.2
ATOMISIERUNG
267
9.3.2.1
FLAMMEN-ABSORPTIONSSPEKTROMETRIE
268
9.3.2.2
GRAPHITROHR-TECHNIK
269
9.3.2.3
HYDRID-TECHNIK
IN
DER
AAS
270
9.3.3
MONOCHROMATOR
UND
DETEKTOR
270
9.3.4
AENDERUNG
DER
SPEKTRENVERLAEUFE
IN
DER
AAS
271
9.3.5
QUALITATIVE
UND
QUANTITATIVE
ANALYSE
VON
ELEMENTEN
272
9.4
ICP
-
MS
274
9.4.1
PRINZIPIELLER
AUFBAU
EINES
ICP-MS-GERAETES
274
9.4.2
ATOMISIERUNG
IM
ICP-MS
275
9.4.3
INTERFACE
IM
ICP-MS
276
9.4.4
QUADRUPOL
ALS
TRENNSYSTEM
IM
ICP-MS
277
9.4.5
DETEKTION
277
9.5
KATASTROPHEN
DURCH
SCHWERMETALL-INTOXIKATIONEN
278
9.5.1
ITAI-ITAI-KRANKHEIT
278
9.5.2
MINAMATA-KRANKHEIT
280
9.5.3
DIE
BLEIKATASTROPHE
IN
FLINT,
USA
280
9.6
LITERATUR
283
10
MOLEKUELSPEKTROSKOPIE
285
10.1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
SPEKTROSKOPIE
285
10.2
UV/VIS-SPEKTROSKOPIE
286
10.2.1
WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS
DES
LICHTES
287
10.2.2
SPEKTRALBEREICHE
UND
SPEKTRENSTRUKTUREN
289
10.2.3
KOMPLEMENTAERFARBEN
UND
CHROMOPHORE
291
10.2.4
VERSCHIEBUNGEN
DER
WELLENLAENGEN
IM
SPEKTRUM
294
10.2.5
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
STRAHLUNG
UND
SUBSTANZ
296
10.2.6
LAMBERT-BEER'SCHES
GESETZ
297
10.2.7
AUFBAU
EINES
SPEKTRALPHOTOMETERS
299
10.2.8
APPLIKATIONEN
301
10.3
FLUORESZENZSPEKTROSKOPIE
303
XXIV
INHALTSVERZEICHNIS
10.4
INFRAROTSPEKTROSKOPIE
305
10.4.1
HISTORISCHES
305
10.4.2
METHODISCHE
UND
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
305
10.4.2.1
INFRAROTSTRAHLUNG
IM
ELEKTROMAGNETISCHEN
SPEKTRUM
306
10.4.2.2
MOLEKUELSCHWINGUNGEN
UND
-ROTATIONEN
307
10.4.2.3
HANTELMODELL
309
10.4.2.4
HARMONISCHER/
ANHARMONISCHER
OSZILLATOR,
AUSWAHLREGELN
310
10.4.2.5
GERAETEAUFBAU
UND
PROBENPRAEPARATION
312
10.4.3
FOURIERTRANSFORMSPEKTROSKOPIE
(FTIR)
314
10.4.4
AUSGEWAEHLTE
INFRAROTSPEKTREN
316
10.4.4.1
IR-SPEKTRUM
VON
PARAFFIN
316
10.4.4.2
IR-SPEKTRUM
VON
ACETON
317
10.4.4.3
IR-SPEKTREN
VON
ASCORBINSAEURE
318
10.4.4.4
IR-SPEKTREN
VON
FOLIEN
320
10.5
KERNMAGNETISCHE
RESONANZSPEKTROSKOPIE
322
10.5.1
MAGNETFELD,
KERNANREGUNG
UND
KERNSPIN
322
10.5.2
RESONANZBEDINGUNG
326
10.5.3
RELAXATION
327
10.5.4
IMPULSVERFAHREN
328
10.5.5
CHEMISCHE
VERSCHIEBUNG
328
10.5.6
SPIN-SPIN-KOPPLUNG
329
10.5.7
AUFBAU
EINES
NMR-SPEKTROMETERS
331
10.5.8
STRUKTURAUFKLAERUNG
332
10.6
LITERATUR
335
11
MASSENSPEKTROMETRIE
337
11.1
AUFBAU
EINES
MASSENSPEKTROMETERS
337
11.1.1
EINLASSSYSTEM
338
11.1.2
LONENQUELLE
339
11.1.3
TRENNSYSTEM
340
11.1.4
DETEKTOR
(YYAUFFAENGER")
341
11.1.5
MASSENSPEKTRUM
341
11.2
HARTE
LONISATIONSARTEN
342
11.3
WEICHE
IONISATIONEN
344
11.3.1
THERMOSPRAYIONISATION
344
11.3.2
CHEMISCHE
IONISATION
344
11.3.3
FAST
ATOM
BOMBARDEMENT
345
11.3.4
FELDIONISATION
346
11.3.5
FELDDESORPTION
346
INHALTSVERZEICHNIS
XXV
11.3.6
ELECTROSPRAY
346
11.3.7
CHEMISCHE
IONISATION
UNTER
ATMOSPHAERENDRUCK
347
11.3.8
ATMOSPHAERENDRUCK
PHOTOIONISATION
347
11.3.9
MATRIX
UNTERSTUETZTE
LASER
DESORPTION/IONISATION
347
11.4
SPEKTROMETERTYPEN
348
11.4.1
MAGNETFELD-SEKTORFELD-MASSENSPEKTROMETER
348
11.4.2
FLUGZEITMASSENSPEKTROMETER
349
11.4.3
QUADRUPOLMASSENSPEKTROMETER
350
11.4.4
LONENFALLEN-MASSENSPEKTROMETER
350
11.4.5
TANDEMMASSENSPEKTROMETER
351
11.5
SPEKTRENVERGLEICH:
HARTE
VS.
WEICHE
IONISATION
352
11.6
FRAGMENTIERUNGEN
IN
DER
MASSENSPEKTROMETRIE
353
11.7
LASER
DESORPTIONS/IONISATIONS -
MS
357
11.7.1
AUFBAU
VON
MALDI-TOF-MS-GERAETEN
358
11.7.2
PROBENPRAEPARATION
360
11.7.3
MOLEKULARGEWICHTSBESTIMMUNG
MITTELS
MALDI-MS
362
11.7.4
MALDI-TOF-TOF
363
11.8
LONENMOBILITAETSSPEKTROMETRIE
364
11.8.1
PROBENEINLASSSYSTEME
364
11.8.2
IONISATION
DER
PROBEN
365
11.8.3
IMS-SCHALTGITTER
365
11.8.4
DRIFT-/MESSROEHRE
366
11.8.5
DRIFTGASFLUSS
366
11.8.6
DETEKTOR
367
11.9
TIMS
QTOF
PRO
MIT
PASEF
367
11.10
LITERATUR
371
12
KOPPLUNGSTECHNIKEN
373
12.1
EINFUEHRUNG
UND
SYSTEMATIK
373
12.2
PROBENVORBEREITUNG-TRENNMETHODE
375
12.2.1
HEAD-SPACE-GC
UND
PURGE-AND-TRAP-GC
375
12.2.2
SPE-GC
UND
SPE
-
LC
375
12.2.3
SPME-GCUNDSPME-LC
377
XXVI
INHALTSVERZEICHNIS
12.3
TRENNMETHODE-TRENNMETHODE
378
12.3.1
LC-TLC
378
12.3.2
LC-LC
(SAEULENSCHALTTECHNIK)
379
12.3.3
GC-GC
(SAEULENSCHALTTECHNIK)
382
12.3.4
IEF-SDS-PAGE
383
12.3.5
TANDEMMASSENSPEKTROMETRIE(MS-MS)
384
12.4
TRENNMETHODE-MASSENSPEKTROMETRIE
387
12.4.1
GASCHROMATOGRAPHIE
-
MASSENSPEKTROMETRIE
387
12.4.2
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE-MASSENSPEKTROMETRIE
388
12.4.2.1
YYKLASSISCHE"
LC-MS-KOPPLUNGEN
389
12.4.2.2
LC-ATMOSPHAERENDRUCK-MS
395
12.4.2.3
LC
-
ELECTROSPRAY
-
MS
397
12.4.2.4
APPLIKATIONEN
DER
LC-MS-KOPPLUNGEN
399
12.4.3
LC-MALDI-TOF-MS
401
12.4.4
CE
-
MS
402
12.5
TRENNMETHODE-SPEKTROSKOPIE
403
12.5.1
LC-DAD
403
12.5.2
LC-PER-VIS
406
12.5.3
CGC-FTIR
407
12.5.4
LC-NMR
409
12.6
SPECIATIONSANALYTIK
411
12.7
LITERATUR
414
13
OMICS
-
PROTEOMICS
417
13.1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
YYOMICS"-TECHNIKEN
417
13.2
DAS
PROTEOM
UND
SEINE
BEEINFLUSSUNG
418
13.3
PROTEOMICS
VS.
YYKLASSISCHE"
PROTEINANALYTIK
419
13.4
STRATEGIEN
IN
DER
PROTEOM-ANALYTIK
419
13.4.1
ZWEIDIMENSIONALE
ELEKTROPHORESE
421
13.4.2
MALDI-TOF-MS
UND
PEPTIDE
MASS
FINGERPRINTING
(PMF)
422
13.4.3
LC-ESI-MS/MS
426
13.4.4
AUSBLICK
ZUR
PROTEOMANALYTIK
429
13.5
LITERATUR
429
INHALTSVERZEICHNIS
XXVII
14
SENSITIVE
UND
SPEZIFISCHE
BIOANALYTIK
431
14.1
BIOSENSOREN
431
14.1.1
EINFUEHRUNG
431
14.1.2
LACTATSENSOR
433
14.1.3
GLUCOSESENSOR
434
14.2
IMMUNOASSAYS
435
14.2.1
EINFUEHRUNG
435
14.2.2
IMMUNOASSAY
VERSUS
IMMUNOSENSOR
435
14.2.3
RADIO-IMMUNOASSAY
436
14.2.4
ENZYM-IMMUNOASSAY
437
14.2.5
ENZYMGEKOPPELTER
IMMUNABSORPTIONS-TEST
438
14.2.5.1
KOMPETITIVER
ELISA-TEST
438
14.2.5.2
NICHT-KOMPETITIVER
ELISA-TEST
439
14.2.6
HIV-TEST
440
14.2.7
SCHWANGERSCHAFTS-TEST
441
14.2.8
ELISPOT-TEST
442
14.2.9
DROGENTEST
442
14.3
LITERATUR
443
15
ANGEWANDTE
INSTRUMENTELLE
UND
BIOANALYTIK
445
15.1
PHARMAKA-ANALYTIK
MITTELS
HPLC-METHODEN
446
15.1.1
WAS
SIND
ARZNEIMITTEL
-
WAS
SIND
DROGEN?
446
15.1.2
SAURE
RP-HPLC
VON
PHARMAKA
446
15.1.3
LONENPAAR-HPLC
447
15.1.4
KAPILLARELEKTROPHORESE
448
15.2
DROGEN-ANALYTIK
449
15.2.1
LEGALE
VERSUS
ILLEGALE
DROGEN
449
15.2.2
EINFUEHRUNG
IN
DIE
DROGENANALYTIK
449
15.2.3
HPLC-ANALYTIK
VON
DROGEN
451
15.2.4
BESTIMMUNG
VON
COCAIN
(HAAR-ANALYSE)
452
15.2.5
WISSENSWERTES
UEBER
COCAIN
455
15.2.6
BESTIMMUNG
VON
COFFEIN
IN
COLA
UND
KAFFEE
456
15.2.6.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
456
15.2.6.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
456
15.2.6.3
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
456
15.2.6.4
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
462
XXVIII
INHALTSVERZEICHNIS
15.3
POLYCHLORIERTE
DIBENZO-P-DIOXINE/DIBENZOFURANE
464
15.3.1
VORKOMMEN,
EIGENSCHAFTEN
464
15.3.2
PROBLEMATIK
DER
DIOXIN-BESTIMMUNG
465
15.3.3
AUFARBEITUNG
UND
GC-MS-ANALYTIK
VON
DIOXINEN
466
15.3.4
TOXIZITAET
VON
DIOXINEN
469
15.4
AMINOSAEUREANALYTIK
MIT
FLUESSIGCHROMATOGRAPHIE
470
15.4.1
PROBLEMATIK
DER
AMINOSAEUREANALYTIK
470
15.4.2
POST
COLUMN
DERIVATISATION
471
15.4.2.1
DERIVATISIERUNG
MIT
NINHYDRIN
472
15.4.2.2
DERIVATISIERUNG
MIT
FLUORESCAMIN
473
15.4.3
PRE
COLUMN
DERIVATISATION
473
15.4.3.1
ORTHO-PHTHALDIALDEHYD
(OPA)
474
16.4.3.2
PHENYLISOTHIOCYANAT
(PITC)
474
15.4.3.3
FLUORENYLMETHOXYCARBONYLCHLORID
(FMOC)
475
15.4.3.4
DABSYLCHLORID
475
15.4.3.5
DANSYLCHLORID
475
15.4.4
CHROMATOGRAMME
VON
AMINOSAEURE-TRENNUNGEN
476
15.5
ANALYSE
VON
CITRONEN
UND
ASCORBINSAEURE
IN
CITRUSSAEFTEN
UND
PAPRIKAFRUECHTEN
477
15.5.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
477
15.5.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
478
15.5.2.1 CHEMIKALIEN
UND
ZUBEHOER
478
15.5.2.2
EQUIPMENT
FUER
DEN
VERSUCH
478
15.5.2.3
HERSTELLUNG
VON
TEST
UND
PROBELOESUNGEN
478
15.5.2.4
PROBLEME
BEIM
BETREIBEN
VON
POLYMERTRENNSAEULEN
479
15.5.2.5
CHARAKTERISIERUNG
DER
POLYMERTRENNSAEULE
479
15.5.3
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
481
15.5.3.1
ERMITTLUNG
DER
DETEKTIONSWELLENLAENGEN
481
15.5.3.2
CITRUSSAEFTE
482
15.5.3.3
EXTRAKTE
AUS
PAPRIKASCHOTEN
484
15.5.4
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
485
15.5.4.1
ASCORBINSAEURE
485
15.6
ANALYSE
VON
VITAMIN
E
(TOCOPHEROLEN)
IN
MARGARINEN/FETTPRODUKTEN
487
15.6.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
487
15.6.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
488
15.6.2.1
CHEMIKALIEN
UND
ZUBEHOER
488
15.6.2.2
EQUIPMENT
FUER
DEN
VERSUCH
488
15.6.2.3
HERSTELLUNG
VON
TEST
UND
PROBELOESUNGEN
488
15.6.2.4
REPRODUZIERBARKEIT
489
15.6.2.5
LINEARITAET
UND
NACHWEISBARKEIT
VON
CR-TOCOPHEROL
490
15.6.2.6
UV-DETEKTION
VERSUS
FLUORESZENZ
VON
CR-TOCOPHEROL
490
INHALTSVERZEICHNIS
XXIX
15.6.3
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
491
15.6.4
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
494
15.6.4.1
VITAMIN
E
(TOCOPHEROLE)
494
15.6.4.2
VORKOMMEN
495
15.6.4.3
VITAMINBEDARF
BEI
DER
ERNAEHRUNG
495
15.6.4.4
MANGELERSCHEINUNGEN
(HYPOVITAMINOSE)
495
15.6.4.5
FOLGEN
EINER
UEBERDOSIERUNG
(HYPERVITAMINOSE)
495
15.7
ZUCKER
IN
HYDROLYSATEN
UND
LEBENSMITTELN
496
15.7.1
CHROMATOGRAPHIE
AN
AMINOPHASEN
496
15.7.2
HPAEC-PAD-TECHNIK
500
15.7.3
KAPILLARELEKTROPHORESE
502
15.8
ZUCKERANALYTIK
UND
LACTOSEINTOLERANZ
503
15.8.1
WAS
IST
LACTOSEINTOLERANZ
503
15.8.2
ANALYTIK
VON
GLUCOSE,
GALACTOSE
UND
LACTOSE
505
15.8.3
ENZYMATISCHER
ABBAU
VON
LACTOSE
IN
MILCH
506
15.9
BESTIMMUNG
VON
ETHANOL
UND
ZUCKERN
IN
ALKOHOLISCHEN
PRODUKTEN
508
15.9.1
EINFUEHRUNG
UND
ZIELSTELLUNG
508
15.9.2
MATERIALIEN
UND
METHODEN
508
15.9.2.1
EQUIPMENT
FUER
DEN
VERSUCH
508
15.9.2.2
CHEMIKALIEN
,
LOESUNGSMITTEL,
ZUBEHOER
509
15.9.2.3
HERSTELLUNG
VON
TEST
UND
PROBELOESUNGEN
509
15.9.3
TRENNUNG
VON
STANDARDLOESUNGEN,
REPRODUZIERBARKEIT
509
15.9.4
VERSUCHSERGEBNISSE
(AUSWAHL)
511
15.9.5
WISSENSWERTES
ZUM
VERSUCH
514
15.9.5.1
GLUCOSE
514
15.9.5.2
FRUCTOSE
514
15.9.5.3
METHANOL
515
15.9.5.4
ETHANOL
515
15.9.5.5
ABBAU
VON
ETHANOL
IM
KOERPER
516
15.9.5.6
PHENOLE/POLYPHENOLE
519
15.9.5.7
FRENCH
PARADOX
519
15.9.5.8
FUSELOELE
520
15.9.5.9
WEIN
520
15.9.6
WEINSPRUECHE
(YYNUR
FUER
DIE
AUGEN"!)
521
15.10
ENZYME
THERMOPHILER
MIKROORGANISMEN
522
15.10.1
ISOLIERUNG
DER
ENZYMFRAKTIONEN
522
15.10.2
BIOCHROMATOGRAPHIE
524
XXX
INHALTSVERZEICHNIS
15.11
NUCLEOTIDE
IN
GEWEBEN
UND
VON
DNA-SPALT
PRODUKTEN
527
15.11.1
LONENPAARCHROMATOGRAPHIE
529
15.11.2
KAPILLARGELELEKTROPHORESE
VON
DNA-FRAGMENTEN
530
15.12
GLYCAN-STRUKTUREN
VON
GLYCOPROTEINEN
534
15.12.1
PROFILANALYSEN
DER
GLYCANE
536
15.12.1.1
MONOSACCHARID-MAPPING
MITTELS
HPAEC-PAD
536
15.12.1.2 N-GLYCAN-TRENNUNGEN
MIT
SPEZIELLEN
HPLC-METHODEN
537
15.12.2
STRUKTURANALYSEN
DER
GLYCANE
539
15.12.2.1
GC-MS
UND
METHYLIERUNGSANALYSE
539
15.12.2.2
FAST-ATOM-BOMBARDEMENT
541
15.12.2.3
LC-ELECTROSPRAY-MS
542
15.12.2.4
MALDI-TOF-MS
542
15.12.2.5
MALDI-PSD-TOF-MS
544
15.12.2.6
1
H-NMR
548
15.13
LITERATUR
551
KAPITEL
15.1
551
KAPITEL
15.2
551
KAPITEL
15.3
551
KAPITEL
15.4
551
KAPITEL
15.5
552
KAPITEL
15.6
552
KAPITEL
15.7
552
KAPITEL
15.8
553
KAPITEL
15.9
553
KAPITEL
15.10
554
KAPITEL
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KAPITEL
15.12
555
KAPITEL
15.13
556 |
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