Elektrophorese
Wie geladene Teilchen im elektrischen Feld unterschiedlich schnell wandern und wie sich daraus Trennverfahren für Proteine, Arzneistoffe und Enantiomere ergeben.
Legt man an eine Pufferlösung eine Spannung an, wandern Ionen zur Elektrode entgegengesetzter Ladung, und zwar umso schneller, je höher ihre Ladung und je kleiner ihr Reibungswiderstand ist. Die Elektrophorese nutzt genau diesen Unterschied zur Trennung. Damit gehört sie zu den elektroanalytischen Verfahren, steht aber methodisch der Chromatographie nahe: Hier verteilt sich kein Analyt zwischen zwei Phasen, die Trennung entsteht allein durch unterschiedliche Wanderung. Die mizellare elektrokinetische Chromatographie verbindet beide Prinzipien und erfasst so auch ungeladene Moleküle.
Der Aufbau folgt einer klaren Logik. Zuerst geht es um die physikalischen Größen, die das Wanderungsverhalten bestimmen: Mobilität, Ladung in Abhängigkeit vom pH-Wert und der elektroosmotische Fluss, der in einer Quarzkapillare die gesamte Lösung mitbewegt. Darauf bauen die Verfahren auf, die sich in zwei Welten teilen. Gelbasierte Methoden wie die SDS-PAGE trennen Makromoleküle wie Proteine, die Kapillarelektrophorese dagegen eher kleine Moleküle mit hoher Auflösung. Es folgen die Messtechnik der Kapillarelektrophorese und schließlich ihre Anwendung auf Isomere und Enantiomere.
Im Arzneibuch dient die Elektrophorese zur Prüfung auf Identität und Reinheit, zur Gehaltsbestimmung, zur Abschätzung von Molekülmassen und zur Kontrolle der Enantiomerenreinheit. Das Verständnis von Säure-Base-Gleichgewichten und chromatographischen Kenngrößen aus den Nachbarthemen hilft dabei direkt weiter.
Grundlagen
Wie schnell ein geladenes Teilchen im elektrischen Feld wandert und …
Elektrophoretische Mobilität und WanderungsgeschwindigkeitWie Puffer-pH, pKs-Werte und Strukturformel die Ladung eines Analyten festlegen …
Ladung, pH-Wert und isoelektrischer PunktWie die geladene Kieselglaswand einen Fluss der gesamten Pufferlösung erzeugt …
Elektroosmotischer Fluss in der KapillareWie sich elektrophoretische und elektroosmotische Beweglichkeit zur Gesamtbeweglichkeit addieren und …
Migration von Ionen und Neutralstoffen mit EOFElektrophoretische Verfahren
Welche Analytpaare die Kapillarzonenelektrophorese in freier Lösung trennt und wie …
Kapillarzonenelektrophorese: Trennbarkeit von AnalytenWie Gele als Träger Makromoleküle nach ihrer Größe trennen und …
Gelelektrophorese und SDS-PAGEDie isoelektrische Fokussierung trennt Proteine in einem pH-Gradienten nach ihrem …
Isoelektrische FokussierungWie Leit- und Folgeelektrolyt in der Isotachophorese Ionen zu gleich …
Isotachophorese und Disk-ElektrophoreseWie Mizellen aus ionischen Tensiden in der Kapillarelektrophorese als bewegliche …
Mizellare elektrokinetische Chromatographie (MEKC)Messmethodik
Wie ein Kapillarelektrophorese-Gerät aufgebaut ist, warum bei Normalpolung an der …
Messmethodik der KapillarelektrophoresePharmazeutische Anwendungen
Welche Isomere die Kapillarelektrophorese schon in freier Lösung trennt und …
Isomeren- und Enantiomerentrennung durch Kapillarelektrophorese