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Zusammenfassung (Deutsch)

Zur Durchführung schneller Trennungen mit Hilfe der Mikrochipelektrophorese

(MCE), wurde ein modulares MCE-Instrument aufgebaut und evaluiert. Das

lampengestützte System ermöglicht eine variable Wellenlängenanregung bei hoher

Detektionsempfindlichkeit. Auf diesem System wurden achirale Trennungen von

Fluoresceinisothiocyanat (FITC)-markierten Aminen sowie von Rhodaminen

durchgeführt. Unter optimierten Bedingungen wurde eine Basislinientrennung von

vier FITC-markierte Amine in weniger als 50 s bei einer Nachweisgrenze von 460 ppt

(500 pM) erzielt. Die Basislinientrennung von drei Rhodaminfarbstoffen konnte in

weniger als 6 s bei einer Nachweisgrenze von 240 ppt (500 pM) erreicht werden. Für

anspruchsvolle chirale Trennungen von FITC-markierten Aminen musste die geringe

Auflösung verbessert werden. Hierzu wurden die Kanäle von mikrofluidischen

Glaschips mit Polyvinylalkohol (PVA) beschichtet. Während mit den beschichteten

Strukturen eine Basislinientrennung erzielt werden konnte, war dies mit

unbeschichteten Chips nicht möglich. Die hohe Auflösung ermöglichte zudem die

Enantiomerenverhältnisse mit hoher Präzision (RSD=1,9%) und Genauigkeit

(R=0,9996) zu bestimmen. Unter Verwendung eines MCE-Systems mit UV-Detektion

konnten eine Vielzahl underivatisierter Verbindungen in weniger als 1 min getrennt

werden. Die schnellste Trennung erfolgte hierbei in 2,5 s. Die gleichzeitige Trennung

einer Mischung aus drei chiralen Verbindungen auf einer Trennstrecke von 12 mm

benötigte weniger als 11 s.

Zusammenfassung (Englisch)

A modular instrument for high-speed microchip electrophoresis (MCE), equipped with

a sensitive, variable wavelength fluorescence detection system, was developed and

evaluated. The system was applied to achiral separations of fluorescein

isothiocyanate (FITC)-labeled amines as well as for achiral separation of rhodamines

At optimised conditions baseline separation of four FITC-labeled amines could be

obtained in less than 50 s at a detection limit of 460 ppt (1 pM). Three rhodamines

could be baseline-separated in less than 6 s at a detection limit of 240 ppt (500 pM).

For demanding chiral separations of FITC-labeled amines the low resolution has to

be improved. For this the channels of microfluidic glass chips have been coated with

poly(vinyl alcohol) (PVA). Baseline separation of the enantiomers could be achieved

in coated devices while it was not possible in uncoated chips. The high resolution

enabled determination of small enantiomeric impurities with high precision (RSD=1.9

%) and trueness (R=0.9996). Applying a MCE-system with UV-detection chiral

separations of numerous unlabeled drugs could be realised in less than a minute.

The fastest separation could be performed in 2.5 s. Even the successful separation

of a mixture of three chiral drugs could be performed in a single run in less than 11 s

utilizing a separation length of only 12 mm.

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