Entwicklung nachweisstarker molekülspektrometrischer Detektionssysteme unter Verwendung von Diodenlasern für die Kapillarelektrophorese und verwandte Methoden

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei Laser-Detektionsysteme (photothermische und fluorimetrische) für die Detektion in Kapillaren eingesetzt und mit konventionellen optischen Detektionsystemen (spektrophotometrisch) verglichen. Die Laserinduzierte-Fluoreszenz-Detektion wurde zur indirekten Bestimmung von nicht absorbierenden anorganischen Anionen eingesetzt. Hierbei wurde 8-Hydroxypyren-3,6,8-trisulfonsäure (HPTS, in Form ihres Trinatriumsalzes), deren elektrophoretische Beweglichkeit der vieler kleiner anorganischer Anionen ähnlich ist, als Hintergrundelektrolyt eingesetzt. Zur Unterdrückung des elektroosmotischen Flusses wurde eine innenbeschichtete Kapillare verwendet, was zur Beschleunigung der Trennung sowie zu einer besseren Wiederholpräzision führte. Die Verwendung von HPTS als Hintergrundelektrolyt sowie der Einsatz einer extrem leistungsstabilen frequenzverdoppelten Laserdiode (Wellenlänge 452 nm) als Anregungslichtquelle erwiesen sich für die Nachweisstärke der entwickelten Methode als vorteilhaft. Für die direkte Bestimmung nichtfluoreszierender Analyte wurde ein im Arbeitskreis von Dr. Faubel (Forschungszentrum Karlsruhe) entwickelter Nahfeld-Thermische-Linse-Detektor (NF-TLD) eingesetzt. Der Detektor wurde umfassend charakterisiert und zur Bestimmung von aromatischen Nitroverbindungen nach Trennung mittels Mizellarer Elektrokinetischer Kapillarchromatographie (MEKC) verwendet. Dadurch konnte demonstriert werden, daß die Anwendung des erstmalig eingesetzten NF-TL-Detektors für die Detektion in Kapillaren grundsätzlich möglich ist. Bei der Bestimmung von Nitroverbindungen konnte eine Verbesserung der Nachweisgrenzen um den Faktor 4 bis 28 gegenüber photometrischer UV-Detektion erreicht werden, was die Gesamtmethode (Trennung und Quantifizierung) konkurrenzfähig zur HPLC mit photometrischer Detektion macht. Neben umweltbezogenen Anwendungen wurde das Applikationsfeld des charakterisierten Thermische-Linse-Detektors auf die klinische Analytik insbesondere im Hinblick auf das therapeutische Drug Monitoring erweitert. Als Problemstellung wurde hier die Bestimmung von Zytostatika (Etoposid, Etoposidphosphat und Teniposid) sowie von Antidepressiva (Fluoxetin und Fluvoxamin) gewählt. Es konnte gezeigt werden, daß unter Verwendung der Nahfeld-Thermischen-Linse-Detektion eine Verbesserung der Nachweisgrenzen um den Faktor 35 bis 60 bei der Bestimmung der Zytostatika und um den Faktor 28 und 670 bei der Bestimmung der Antidepressiva gegenüber der photometrischen UV-Detektion bei gleicher Wellenlänge erreicht werden kann

Materialvergleichsuntersuchungen ausgewählter Rauschgifte mittels Kapillarelektrophorese-Elektrospray-Ionisations- und mittels Gaschromatographie-Elektronenstoß-Ionisations-Massenspektrometrie

3,4-Methylendioxymetamfetamin-Hydrochlorid (MDMA-HCl) ist typischerweise der Hauptwirkstoff in Ecstasy-Tabletten. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Synthesebedingungen (Reaktionszeit, Reaktionsdruck, Reaktionstemperatur und chemischer Ursprung der Vorläufersubstanz (Edukt-Charge)) bei der Herstellung von MDMA-Hydrochlorid mittels reduktiver Aminierung mit Platinoxid/Wasserstoff auf das Spurenverunreinigungsprofil des Endproduktes. Das Ergebnis dieser Arbeit zeigt, dass sowohl die Änderung der Reaktionstemperatur als auch die Verwendung unterschiedlicher Edukt-Chargen einen großen Einfluss auf das resultierende Spurenverunreinigungsprofil des Endproduktes haben. Bei Verwendung der für die international genutzte harmonisierte GC-MS-Methode vorgesehenen Targetkomponenten für den Materialvergleich von MDMA-Hydrochlorid ist eine präzise Einteilung aller Proben nach verwendeter Syntheseroute (unterschiedliche Reduktionsmittel) nicht mehr möglich, wenn sich die Reaktionstemperatur oder die Edukt-Charge ändert. Dies kann zu Missinterpretationen der Ergebnisse beim Materialvergleich führen. Auch konnte gezeigt werden, dass Änderungen der Fällungsbedingungen ebenfalls einen Einfluss auf die organischen Spurenverunreinigungsprofile haben. Dieser ist jedoch geringer als der Einfluss durch die Verwendung unterschiedlicher Reduktionsmittel. Die resultierenden Profilingergebnisse sind sehr stark von der Wahl der betrachteten Targetkomponenten abhängig. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Prüfung der Eignung von CE-DAD und CE-ESI-MS für den Materialvergleich verschiedener Rauschgifte. Die meisten Rauschgifte sowie einige Zusatzstoffe illegaler Rauschgiftzubereitungen liegen als optische Isomere mit unterschiedlichen psychotropen Aktivitäten vor. Insbesondere bei illegalen Metamfetaminzubereitungen kann die enantioselektive Bestimmung der aktiven Substanz sowie die enantioselektive Bestimmung der chiralen Verunreinigungen Hinweise auf die verwendete Syntheseroute und die eingesetzten Vorläufersubstanzen geben und sie kann zur Identifizierung von Distributionswegen und zum Nachweis von Rauschgiftmaterialzusammenhängen herangezogen werden. Somit ist die enantioselektive Bestimmung des Rauschgiftes an sich, aber auch die enantioselektive Bestimmung der chiralen Zusatzstoffe und Verunreinigungen von forensischer Relevanz. In dieser Arbeit wurde eine chirale CE-ESI-MS-Methode optimiert, welche sich gut für die enantioselektive Bestimmung verschiedener Rauschgifte, Zusatzstoffe und Verunreinigungen eignet. Enantioselektivität wurde durch Zugabe von Cyclodextrinen zum Laufpuffer erreicht. Diese CE-ESI-MS-Methode eignet sich ebenfalls für den Metamfetamin-Materialvergleich. Es ist möglich, unterschiedliche Chargen illegaler Metamfetaminzubereitungen zu unterscheiden indem die chiralen Verunreinigungen verglichen werden. Das in dieser Arbeit beschriebene chirale CE-DAD-Verfahren wurde hier ebenfalls erfolgreich für den Materialvergleich von Yaba-Tabletten herangezogen, stieß aber im Hinblick auf Empfindlichkeit und Erfassbarkeit der Komponenten an seine Grenzen. Eine sichere Identifizierung der Spurenverunreinigungen ist nicht möglich. Das Analyseverfahren zur Identifizierung chiraler Spurenverunreinigungen mittels CE-ESI-MS hat die Identifizierungssicherheit und Empfindlichkeit der chiralen Analytik erheblich verbessert. Weiterhin wurde in dieser Arbeit eine achirale CE-ESI-MS-Methode für den Materialvergleich von Heroin- und Kokainproben optimiert. Kapillarelektrophorese wird aufgrund der hohen Matrixtoleranz häufig als Analysemethode für den Materialvergleich von Heroin und Kokain eingesetzt. Hier wurde CE ESI MS aufgrund der hohen Empfindlichkeit und Identifizierungssicherheit als Analyseverfahren gewählt. Mit der in dieser Arbeit verwendeten achiralen CE-ESI-MS-Methode ist es möglich, unterschiedliche Chargen von sowohl Heroin- als auch Kokainproben durch Vergleich der Peakflächen der relevanten Targetkomponenten zu unterscheiden. Hierbei handelt es sich um einen Materialvergleich anhand von Nebenkomponenten auf Hauptwirkstoffebene sowie anhand von Zusätzen. Die bereits mittels GC-basiertem Profilingverfahren festgestellten Gruppierungen der Proben konnten nachvollzogen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die grundsätzliche Eignung der Kapillarelektrophorese gekoppelt mit massenspektrometrischer Detektion als Analyseverfahren für den organischen Materialvergleich von Betäubungsmitteln unterschiedlicher Substanzklassen, sowohl auf der Ebene der Haupt- und Nebenkomponenten, als auch auf der Ebene der Spurenverunreinigungen. Auch ist das Analyseverfahren sehr gut für die chirale Identifizierung einer breiten Palette an Betäubungsmitteln und Zusätzen geeignet

On-line and off-line enrichment techniques combined with capillary electromigration separation methods in the analysis of highly hydrophilic analytes in biological and environmental samples

In der vorliegenden Arbeit werden kapillarelektromigrative Trennmethoden als alternative Strategien zu existierenden Verfahren zur Bestimmung extrem hydrophiler Analyte untersucht. Es wird gezeigt, dass die entwickelte Methodik (unter Einschluss unterschiedlicher on-line und off-line Anreicherungstechniken) sich sowohl zur Analyse von biologischen Flüssigkeiten als auch zur Analyse von Umweltproben eignet. Für diese Studie wurden daher als polare Analyte im Urin enthaltene Nukleoside und als mögliche Umweltkontaminanten diskutierte α-Aminocephalosporine als Modell-Analyte gewählt. Nukleoside verfügen über eine cis-Diol-Struktureinheit, die es ihnen bei alkalischem pH ermöglicht, negativ geladene Komplexe mit Tetrahydroxyborat-Ionen zu bilden. Über die effektive elektrophoretische Mobilität wird gezeigt, dass der Komplexierungsgrad sogar bei sehr geringer Tetraborat-Konzentration (2,5 mmol L-1) nahe 1 liegt. Weil die für die untersuchten Nukleoside mit Kapillarzonenelektrophorese (CZE) unter Verwendung eines Borat-Borsäure-Puffers erreichbare Auflösung nicht ausreichend ist, sind zur vollständigen Trennung der untersuchten Nukleoside alternative Herangehensweisen erforderlich: (i) ein anderer Trennmodus oder (ii) Pufferadditive, die eine veränderte Trennselektivität ermöglichen. In einem ersten Schritt wird daher zunächst ein Verfahren entwickelt, welches mizellare elektrokinetische Chromatographie (MEKC) mit dem kationischen Tensid 1-Tetradecyl-3-methylimidazoliumbromid (C14MImBr) in Gegenwart von Tetrahydroxyborat zur Trennung von in Urin enthaltenen Nukleosiden (nach Konversion in eine ionische Spezies) nutzt. Eine vollständige Trennung der hydrophilen Metabolite ist bereits bei geringer Konzentration des kationischen Tensids C14MImBr (20 mmol L-1) möglich (Hintergrundelektrolyt 5 mmol L-1 Dinatriumtetraborat, pH 9,38). Es wird untersucht, welche Gleichgewichte bei Verwendung von C14MImBr als kationischem Tensid für die Trennung der im Urin enthaltenen Nukleoside und die Steuerung des Retentionsfaktors (entgegengesetzt geladene PSP) verantwortlich sind. Es wird gezeigt, dass die negativ geladenen komplexierten Nukleoside mit den C14MImBr Mizellen hauptsächlich elektrostatische Wechselwirkungen eingehen, während hydrophobe Wechselwirkungen als vernachlässigbar betrachtet werden können. Diesem Ergebnis entspricht, dass erhöhte Retentionsfaktoren sowohl mit reduzierter Borat-Konzentration als auch mit heraufgesetztem pH-Wert erhalten werden. Unter Bedingungen maximaler Nukleosid-Mizell-Wechselwirkung (quantifiziert durch Ermittlung der Gleichgewichtskonstanten) wird unter Rückgriff auf kombinierte on-line Anreicherungstechniken ein optimiertes und vollständig validiertes MEKC Verfahren zur Identifizierung und Quantifizierung von Nukleosiden in Urin-Proben entwickelt. Es wird gezeigt, dass “pseudostationary ion-exchanger” sweeping hauptsächlich für den beobachteten Anreicherungsprozess verantwortlich ist. C14MImBr kann jedoch aufgrund der niedrigen Retentionsfaktoren für Adenosin (Ado) and Cytidin (Cyd) nicht effizient für das Sweeping dieser Analyte eingesetzt werden. Außerdem komigrieren diese Nukleoside mit Bestandteilen der Urin-Matrix. Daher wurde zusätzlich das anionische Tensid SDS für ein Alternativverfahren zur Bestimmung von Ado und Cyd nach Überführung in kationische Spezies (unter sauren pH-Bedingungen) unter Verwendung von “pseudostationary ion-exchanger” sweeping als on-line Anreicherungsprinzip herangezogen. Dieses Alternativverfahren wurde erfolgreich angewendet, um Ado und Cyd in Urinproben zu bestimmen. Ergänzend wurde nachgewiesen dass mit einem Hintergrundelektrolyten, der ein Alkyl- oder Arylboronat zusätzlich zu C14MImBr enthält, die Retentionsfaktoren aller untersuchten Nukleoside signifikant erhöht sind. Diese Verschiebung der Retentionsfaktoren zu höheren Werten wird der Wechselwirkung mit der zusätzlich über die Alkyl/Aryl-Gruppe des Boronats eingeführten hydrophoben Struktureinheit zugeschrieben (Komplexbildung des Boronats mit der cis-Diol-Gruppe des Nukleosids). Es wird gezeigt, dass die entwickelten Optimierungsstrategien in validierten Verfahren genutzt werden können, die eine Identifizierung und Quantifizierung der untersuchten Nukleoside in Urin-Proben ermöglichen (Nachweisgrenzen im Bereich von 0,1-0,2 mg L-1). In einem zweiten Schritt wird 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (2-HP-β-CD) als Puffer-Additiv in einem Borat-Borsäure-Puffer verwendet. Dieses Additiv ermöglicht eine Modifizierung der Trennselektivität und eine vollständige Trennung der untersuchten Nukleoside via CZE. Unter Nutzung der sehr hohen Komplexbildungskonstante zwischen Nukleosid und Tetrahydroxyborat unter gleichzeitiger Verwendung des selektivitätsmodifizierenden Additivs 2-HP-β-CD wird ein sehr empfindliches CZE-Verfahren entwickelt, dessen Nachweisgrenzen 10-40 μg L−1 erreichen. Dieses Verfahren stützt sich auf eine mehrstufige on-line Anreicherung unter Einbeziehung von dynamic pH junction, borate sweeping und large volume sample stacking (LVSS). Eine Validierung wird gemäß den Leitlinien der ICH durchgeführt. Das validierte Verfahren wird erfolgreich auf die Identifizierung und Quantifizierung von Nukleosiden in gespiktem und ungespiktem Urin angewandt. Die Ergebnisse dieses Teils der Untersuchungen werden nachfolgend auf die Analyse ausgewählter α-Aminocephalosporine in Oberflächenwasser übertragen. Unter Hinzuziehung einer hochempfindlichen Detektionsmethode (Laser-induzierte Fluoreszenz (LIF) Detektion) wird CZE mit LVSS-sweeping zur Analyse von Cefalexin und Cefadroxil in gespiktem Lahnwasser genutzt (Nachweisgrenzen 5-8 ng L-1)

Investigation of sweeping as a sample enrichment method in micellar electrokinetic chromatography in the analysis of pharmaceutical preparations and biological fluids

The present thesis deals with the study of sweeping as one of the most important sample preconcentration techniques in micellar electrokinetic chromatography (MEKC). The work includes the study of the fundamentals of sweeping as well as the application in the pharmaceutical field. The thesis is divided into four main parts. In the first part of the thesis, the processes involved in sweeping under homogeneous and under inhomogeneous electric field conditions are theoretically discussed. These processes include stacking or destacking of micelles when entering the sample zone, sweeping of analytes by the stacked or destacked micelles, and destacking or stacking of the swept analyte zone. A new robust and reliable method for the assessment of the sweeping efficiency is developed based on recording the peak height dependent on the injected sample volume. The values obtained via this method agree well with theoretically predicted ones. The results obtained show that the sweeping efficiency for neutral analytes is independent of the electric conductivity of the sample matrix. It is also shown that under specific conditions unexpectedly high enrichment factors are obtained which are attributed to the focusing of neutral analytes by micellar transient isotachophoresis. In the second part of the thesis, we extend our developed method for the assessment of sweeping efficiency to the general case, in which the distribution coefficient and the electric conductivity is varied in the sample and BGE compartments. It is shown that in the general case – in contrast to the classical description of sweeping – the obtainable enrichment factor is not only dependent on the retention factor of the analyte in the sample zone but also dependent on the retention factor in the BGE. An additional focusing/defocusing step is confirmed and the term “Retention factor gradient effect (RFGE)” is introduced. The validity of the derived equation is confirmed experimentally and theoretically under variation of the organic solvent content (in the sample and/or the BGE), the type of organic solvent (in the sample and/or the BGE), the electric conductivity (in the sample), the pH (in the sample), and the concentration of surfactant (in the BGE). In the third part of the thesis, the processes involved in sweeping in cyclodextrin-modified micellar electrokinetic chromatography (CD-MEKC) are theoretically discussed with a special focus on dynamic pH junction and adsorption of the analyte onto the capillary wall. Ethylparaben (pharmaceutical preservative) as an example of acidic analytes and desloratadine (antihistaminic drug) as an example of basic analytes are investigated using different types of ß-cyclodextrins. The presence of RFGE as an additional focusing/defocusing effect in sweeping-CD-MEKC is confirmed under the conditions of different content of cyclodextrin and different pH between the sample and the BGE. Desloratadine shows an unexpectedly low enrichment factor compared to the less hydrophobic ethylparaben. This unexpected behavior is ascribed to the strong adsorption of the protonated species of this drug onto the inner capillary wall in the sample zone that significantly counteracts the sweeping process. This effect is confirmed by the improvement in the enrichment factor achieved by the addition of a dynamic coating agent to the sample solution. In the fourth part of the thesis, a CD-MEKC method is developed for the simultaneous determination of the antihistaminic drugs loratadine and desloratadine (the major metabolite and an impurity of loratadine). The tendency of these drugs, as hydrophobic basic analytes, to be adsorbed onto the inner capillary wall and the difficulty to separate them due to the extremely high retention factors make the present study challenging. The use of a low pH sample solution overcome problems associated with the low solubility of the studied analytes in aqueous solution while having advantages with regard to online focusing. In addition, the use of a basic BGE and the presence of cyclodextrin reduce the adsorption of these analytes in the separation compartment. The separation is achieved in less than 7 min using a BGE consisting of 10 mmol L-1 sodium borate buffer, pH 9.30 containing 40 mmol L-1 SDS and 20 mmol L-1 hydroxypropyl-β-CD while the sample solution is composed of 10 mmol L-1 phosphoric acid, pH 2.15. All validation parameters are thoroughly investigated. The developed method is successfully applied to the analysis of the studied drugs in tablets and in spiked human urine. Moreover, desloratadine is detected at the stated pharmacopeial limit (0.1%) as an impurity in loratadine bulk powder. The obtained results are compared with those of the official liquid chromatographic method and are found in a good agreement

Determination of the Size Distribution of Charged Nanoparticles via Capillary Electrophoresis under Variation of Counter-Ion Type and Concentration

In the current study, three different types of NPs were used with varied size, namely, Ludox silica nanoparticles (SNP), polystyrene sulfate latex nanoparticles (PSSL) and cobalt oxyhydroxide nanoparticles (CoOOH-NPs). SNPs with three different size distributions have the nominal particle diameters 7, 12 and 22 nm. PSSLs with four different size distributions have the mean particle diameters 21, 41, 63 and 80 nm. CoOOH-NPs have a mean domain size of 3.7-4.5 nm. While SNPs and PSSLs are negatively charged in alkaline dispersion medium. COOH-NPs were dispersed in acidic medium having a positively charged surface. This study focuses on considering the influence of the variation of the counterion type and its concentration on the determination of the particle size distribution (PSD) of charged nanoparticles using capillary electrophoresis (CE). CE provides a suitable method to measure the size of NPs through converting electropherograms into a PSD. This approach is based on an exact determination of the electrokinetic potential ζ by measuring the electrophoretic mobility in an electrolyte of known composition, in combination with a second independent method that determines the mean particle radius such as TEM or Taylor dispersion analysis (TDA). TDA measurements were used to determine the mean collective diffusion coefficient and the mean hydrodynamic radius via Stokes-Einstein equation. Later, these values of the mean hydrodynamic radius were used in the calculation of the calibration functions to obtain PSDs for the three types of NPs under this study. In addition, preliminary investigations and UV-Vis spectroscopy measurements were made for CoOOH-NPs in an aqueous solution of a monoprotic acid with varied type of anion as counterion. Results obtained show that the continuous decrease in the colour intensity and the absorbance at band maximum for CoOOH-NPs dispersions are independent of the type of anion. For electrophoretic mobility measurements, two series of SNPs were used with varied sizes with different counterion types, namely: Li+, Na+, K+, and guanidinium (Gdm+) with varied ionic strength ( I = 20-120 mmol L-1) at 25 oC. For PSSL with varied sizes, electrophoretic mobility measurements were made with Na+ as counterion in the ionic strength range 10-50 mmol L-1 and with Li+, Na+ and Gdm+ as counterion in the ionic strength range 40-120 mmol L-1, at 20 oC. In the case of CoOOH-NPs, the electrophoretic mobility measurements were made in acidic solution of pH 2 at 25 oC using different methods for coating of the inner capillary wall, because these NPs have a positive charge on their surface. Also, the influence of parameters such as injection parameters, applied electric field strength and concentration of CoOOH-NPs in the sample were investigated. In all investigations, the electrophoretic mobilities for NPs are dependent on the type of counterion, which can be attributed to Hofmeister effects also called the specific ion effects. The modification proposed by Pyell et al. based on an analytic approximation introduced by Ohshima, was used to estimate the electrokinetic potential ζ for all NP types. For the determination of ζ from the obtained electrophoretic mobility, the procedure takes the limiting equivalent conductance of the counterion or its ionic drag coefficient into account neglecting the limiting equivalent conductance or ionic drag coefficient of the co-ion. Results for |ζ | follow the order Li+ > Na+ > K+ > Gdm+ for SNPs and the order Li+ > Na+ > Gdm+ for PSSLs, whereas for CoOOH-NPs there is a decrease in ζ in the order NO3¯ > Cl¯ > CH3SO3¯. This dependence of |ζ| on the type of the counterion is also reflected by the determined values for the electrokinetic surface charge densities |ζ|. Finally, size distributions of NPs were obtained from using the method developed by Pyell and Pyell et al. Electropherograms are converted directly into size distribution functions. The results of using the developed method for SNPs are reliable independent of the type of counterion. There is a good agreement with the results from using TEM analysis for the dispersion (width), which indirectly confirms the validity of the theoretical approach for the calculation of ζ from electrokinetic data and the mean particle size. There are advantages of using Li+ or Na+ compared to the use of K+ or Gdm+ as counterion with regard to preventing particle aggregation and peak distortion via the stabilizing effect due to higher |ζ | and higher |ζ|. In addition, there is a positive impact of the higher ionic drag coefficients on the size-selectivity of the method. For PSSLs, results show acceptable values for the width produced from using the developed method within expected experimental errors. High electrophoretic mobility values and corresponding calibration functions result in very large errors with considerable uncertainty if ζ > 60. However, for CoOOH-NPs the value calculated from the moment analysis for the dispersion is excessively large, which might be due to adsorption effects that influence the estimation of ζ and the corresponding calibration functions. In addition, because of the small mean domain size of the CoOOH-NPs and the use of a low ionic strength electrolyte there is a very small value for ka (ka >> 1). Hence, for CoOOH-NPs the results obtained show the limitations of the investigated approach in the case of this very low reduced radius

Adamantyl-Group Containing Mixed-Mode Acrylamide-Based Continuous Beds for Capillary Electrochromatography: Synthesis, Characterization, Optimization and Investigation of the Chromatographic Efficiency

Berichtet wird in vorliegender Arbeit die Synthese, Charakterisierung und Optimierung der chromato-graphischen Effizienz eines hoch-quervernetzten mixed-mode Acrylamid-basierten makroporösen N-Adamantyl-Gruppen-haltigen Monolithen, der speziell für die Kapillar-Elektrochromatographie (CEC) unter Solubilisierung des hydrophoben Monomers durch Komplexierung mit statistisch methyliertem-CD synthetisiert worden war. Eingeschlossen ist die Untersuchung der chromatographischen Effizienz abhängig vom Retentionsmodus und der Funktionalität des Analyten. Im ersten Teil der Arbeitwird ein neues Synthese-Verfahren für amphiphile makroporöse N-Adamantyl-Gruppen-haltige mixed-mode Acrylamid-basierte Monolithe für die Kapillar-Elektrochromatographie (CEC) entwickelt und untersucht. Dieses Verfahren nutzt die Solubilisierung des hydrophoben Monomers über 1:1-Komplexierung mit Me--CD. N-(1-Adamantyl)acrylamidwurde synthetisiert und als hydropho¬bes Monomer hinsichtlich seines Komplexbildungsverhaltens (Bildung wasserlöslicher Einschluss¬komplexe) mit statistisch methyliertemMe-β-CD untersucht. Gemischtmodige monolithische stationäre Phasen wurden durch in situfreieradikalische Co-Polymerisation von Cyclodextrin-solubilisiertemN-Adamantylacrylamid, Methacrylamid (MA), Piperazindiacrylamid (PDA), andVinylsulfonsäure (VSA) in wässrigemMedium hergestellt. Aufgrund des amphiphilen Charakters der hergestellten Kapillar-Säulen sind für Analyte unterschiedlicher Polarität Trennungen im Umkehrphasen-Modus, im Normalphasen-Modus und in einem gemischten Retentions-Modus möglich, abhängig von der Zusammensetzung der mobilen Phase. Die Stöchiometrie, die Komplexbildungskonstante und die räumliche Anordnung im ge¬bildeten Einschlusskomplex werden durch CD-modifizierte Kapillar-Elektrochromatographie (CD-CEC), CD-modifizierte mizellareEKC (CD-MEKC) und die Anwendung von1H-NMR-und 2D-1H-NOESY-Spektroskopie bestimmt. Ebenfalls untersucht wird der Einfluss der Gesamt-Monomerkonzentration(%T) auf die chromatographischenEigenschaften des synthetisierten Monolithen. Im zweiten Teil der Arbeit wird die Morphologie und die Porengrößenverteilung einer Reihe von amphi-philen makroporösen N-Adamantyl-Gruppen-haltigen gemischtmodigen Acrylamid-basierten Monolithen(synthetisiert unter Variation der Konzentration des lyotropen Salzes Ammoniumsulfat (AS)) mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und inverser Größenausschlusschromatographie (ISEC) unter¬sucht. Bestimmt wird ebenfalls der Einfluss der Konzentration des lyotropen Salzes AP in der Polymerisationsmischung auf die gebildete Morphologie und Porengrößenverteilung. REM-Aufnahmen zeigen die Homo¬genität und Einheitlichkeit des gebildeten Monolithen über die gesamte Länge derKapillare und die kovalente Anbindung des gebildeten Polymers an die begrenzende Wand. Zusätzlich weisen die REM-Aufnahmen eindeutig eine Abhängigkeit der Domänengröße (mittlerer Durchmesser der Globuli + mittle¬rer Durchmesser der Durchfluss-Poren) von der Konzentration des Salzes AS in der Polymerisations¬mischung nach (Zunahme der Domänengröße mit erhöhter Konzentration des Salzes). Die Bestimmung der Porengrößenverteilung mittels ISEC zeigt das Vorhandensein zweier unterschiedlicher Poren¬klassen: (i) Poren innerhalb der Globuli (interne Poren) und (ii) Poren zwischen den Globuli (externe Poren). Das Auftreten einer trimodalen Porengrößenverteilung wird durch ISEC für diejenigen Monolithe bestätigt, die mit niedriger Konzentration AS hergestellt worden waren, während eine bimodale Poren¬größenverteilung für diejenigen Monolithe ermittelt wird, die mit höherem Gehalt an AS in der Polymeri¬sationsmischung synthetisiert worden waren. Im dritten Teil der Arbeitwerden Effizienz-Daten für eine Reihe von amphiphilen makroporösen N-Adamantyl-Gruppen-haltigen gemischtmodigen Acrylamid-basierten Monolithen bestimmt, die unter Variation unterschiedlicher Synthese-Parameter hergestellt worden waren. Die untersuchten Synthese-Parameter sind (i) Konzentation von Ammoniumsulfat, (ii) Konzentration des Starters Ammonium-peroxodisulfat und (iii) Konzentration des Monomers Vinylsulfonsäure (VSA) in der Polymerisations-mischung. Die Optimierung der unterschiedlichen Syntheseparameter erfolgt durch Ermittlung der chro-matographischen Effizienz für Alkylphenoneunter isokratischen Bedingungen im Umkehrphasenmodus unter Verwendung der CEC. Während mit variiertem Gehalt an AS oder variierter Konzentration von Ammoniumperoxodisulfat ein erheblicher Einfluss auf die chromatographische Effizienz beobachtet wird, gibt es nur einen geringfügigen Einfluss bei Änderung des Stoffmengenanteils VSA. Zusätzlich wird be¬stätigt, dass Temperaturerhöhung durch elektrischen Leistungseintrag (Joule heating) und Bandenver¬breiterung außerhalb der Säule vernachlässigt werden können. Im vierten Teil der Arbeit werden mit einem Monolithen, der mit optimierten Syntheseparametern her-gestellt worden war, der Einfluss des Retentions-Modus (abhängig vomAnalyten und der Zusammen-setzung der mobilen Phase) und der Einfluss der funktionellen Gruppe des Analytenauf die chromato-graphische Effizienz und Peak-Symmetrie mit unterschiedlichen Klassenneutraler Analyte variierter Hydrophobizitätuntersucht. Sehr hohe Effizienzen (bis zu 220.000 m-1) werden im Umkehrphasen-Modus, im Normalphasen-Modus und im gemischten Retentions-Modus für unterschiedliche Analyt-Klassen erzielt (Alkylphenone, Nitrotoluole und phenolischeVerbindungenmitk = 0,2-0,55). Für neutraleAlkylaniline (k < 0.25), getrennt im Umkehrphasen-Modus, werden unter Routinebedingungen Boden¬zahlen höher 300.000 m-1 erreicht. Für phenolische Verbindungen wird gezeigt, dass die funktionelle Gruppe des Analyten und die Zusammensetzung der mobilen Phase maßgeblichen Einfluss auf Peak-Symmetrie und chromatographische Effizienz ausüben.