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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-42787
URL: http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2011/4278/


Optimierung monolithischer Trennmedien für die Analyse von kleinen Molekülen und die Kopplung an die Orbitrap-Massenspektrometrie zur Charakterisierung intakter Proteine

Optimization of monolithic separation media for the analysis of small molecules and hyphenation with Orbitrap mass spectometry for the characterization of intact proteins

Mohr, Jens

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SWD-Schlagwörter: HPLC-MS , Mikrosäulen-Flüssigkeitschromatographie , Umkehrphasen-HPLC , Monolith , Morphologie , Proteine , Peptide
Freie Schlagwörter (Deutsch): monolithische Trennmedien
Freie Schlagwörter (Englisch): monolithic separation media
Institut: Fachrichtung 8.1 - Chemie
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Huber, Christian (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.04.2011
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 16.08.2011
Kurzfassung auf Deutsch: Monolithische Trennmedien auf Poly(styrol-divinylbenzol)-Basis sind effiziente Säulenmaterialien zur Trennung von großen Biopolymeren (Proteine, Peptide etc.). Eine Trennung von kleineren Molekülen ist auf diesen Säulen allerdings nur schwierig zu realisieren. Diese Arbeit enthält Studien über die Optimierung der Phasenmorphologien, um organische Monolithen auch für die Analyse kleiner Moleküle, z.B. Antibiotika, Schilddrüsenhormonen, Aminosäuren oder Parabene zu verwenden. Darüber hinaus wurden wichtige Parameter wie die mechanische Stabilität der Materialien untersucht. Das zweite Kapitel beinhaltet die Evaluierung von 50 x 1 .0 mm PS/DVB-ProSwift-Monolithen. Die Wiederfindungsraten der getesteten Proteine lagen zwischen 50 und 100%. Darüber hinaus wurden verschiedene Realproben analysiert wie Molkegetränke, Hühnereier, monoklonale Antikörper oder komplexe Proteinextrakte aus dem Parasiten Ascaris lumbricoides. Das letzte Kapitel beschreibt die Anwendbarkeit des Orbitrap-Massenanalysators für die Analyse von intakten Proteinen mittels HPLC-FT-MS. Die Nachweisgrenzen für Proteine lagen in einem Bereich von 2-400 fmol. Bzgl. der Massengenauigkeit konnten generell Werte unter 10 ppm für die intakten Proteinmassen ermittelt werden. Abschließend wurden die beschriebenen HPLC-FT-MS-Setups zur Analyse von Realproben verwendet (Qualitätskontrolle von Antikörpern, Antikörper-Fragmenten oder Proteinextrakten aus dem Parasiten Ascaris lumbricoides).
Kurzfassung auf Englisch: Poly(styrene-divinylbenzene)-based monolithic capillary columns for HPLC have been shown to be effective separation media for large biomolecules such as peptides or proteins. Smaller molecules however are difficult to separate with such columns. This work includes the optimization of monolithic morphology to make organic monoliths also suitable for small molecule separations including amino acids, antibiotics, thyroid hormones or other compounds. Monolithic morphology was characterized by scanning electron micrography and transmission electron micrography. Furthermore, physical and chromatographic properties of the monoliths were determined including a Van Deemter plot and studies about permeability and stability of the monoliths. The second chapter includes the evaluation of 50 x 1.0 mm PS-DVB ProSwift monoliths. Recovery rates of proteins were in the range of 50-100% and no carryover effects were detected. Different real samples were analyzed including whey drinks, chicken eggs, monoclonal antibodies and protein extracts from parasite Ascaris lumbricoides. The last chapter describes the applicability of the Orbitrap Mass Analyzer for intact protein analysis using HPLC-FT-MS. Limits of detection for proteins were in the range of 2- 400 fmol.The mass accuracy of the Orbitrap was generally less than 10 ppm for intact protein masses. Fast quality control of monoclonal antibodies, complex protein extracts from Ascaris lumbricoides and antibody fragments could be realized.
Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Dissertationen und Habilitationen der Fakultät 8

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