During its short 20 year history High Performance Liquid Chro matography (HPLC) has won itself a firm place amongst the instrumental methods of analysis. HPLC has caused a revolution in biological and pharmaceutical chemistry. Approximately two thirds of the publications on HPLC are concerned with problems from this area of life science. Biotechnology, where it is necessary to isolate substances from complicated mixtures, is likely to give further impetus to the dissemination of modern liquid chromatog raphy in columns, particularly on the preparative scale. This book presents, by means of examples, the application of HPLC to various fields, as well as fundamental discussions of chromatographic methods. The quality of the analytical result is decisively dependent on the qualities of the equipment employed (by Colin, Guiochon, and Martin). Especially the demands are discussed that are placed on the components of the instrument including those for data acquisition and processing. The section on "quantitative analy sis" (by ABhauer, Ullner) covers besides the principles also the problems of ensuring the quality of the data in detail. The basic problems arising by enlarging the sample size to preparative di mensions and the requirements put on the aparatus are discussed in the section on "preparative applications" (by Wehrli)."

Capillary electrophoresis (CE), also designated by the acronym HPCE for "High Per- formance Capillary Electrophoresis" is a rapidly growing analytical separation method. It unites the separation technique of classical electrophoresis on plates with the instrumental methods of chromatography with respect to direct detection of the solutes separated in the capillary and their ready identification and quantification. The initial problems of inadequate reproducibility in quantitative analysis, due to the necessity of handling extremely small volumes, have largely been solved in the sec- ond generation commercial instruments. Hence, a rapid and reliable separation sys- tem is available for ionic compounds from the smallest cation (the lithium ion) up to poly anions with molecular weights ranging in the millions (such as DNA molecules). The methods of gel electrophoresis and isoelectric focusing can be readily extended to separation techniques carried out in a capillary. For nonionic compounds an addi- tional separation method is available in the form of micellar electrokinetic chroma- tography (MEKC). This involves a true chromatographic separation process because the distribution of the analytes between the buffer and the micelles is superimposed on the electrophoretic migration, which contributes substantially to the selectivity.

Modern liquid column chromatography (LC) has developed rapidly since 1969 to become a standard method of separation. If the statisticians are to be believed, the recent growth of LC has been the most specta cular development in analytical chemistry and has not yet abated be cause its vast potential for application remains to be fully exploit ed. Significant factors contributing to this continued rise are the simplicity and low cost of the required basic equipment and the rela tive ease of acquiring and interpreting the data. Unfortunately, in LC, as so often in the field of analytical chemistry, the available commercial instruments are frequently far more complicated - and consequently far more expensive - than is nec essary for routine application. Therein also lies the risk of propa gating a "black box" philosophy that would be particularly detrimen tal to chromatography. Moreover, it appears to have been forgotten, as was done previously with gas chromatography, that inadequate sep aration by a column can be remedied only with great difficulty, if at all, by electronic means. Also, whether the capillary columns recent ly advocated with great enthusiasm for LC will fulfill the expecta tions of their proponents is highly questionable unless someone comes up with some new and revolutionary ideas."

1 Einleitung.- 2 Grundlagen der Kapillarelektrophorese.- 3 Theoretische Grundlagen und ihr Einfluss auf das analytische Ergebnis.- 3.1 Elektrophoretische Wanderung.- 3.2 Leitfahigkeit.- 3.3 Elektroosmotischer Fluss.- 3.4 Bandenverbreiterung.- 3.4.1 Effizienzverluste durch Diffusion.- 3.4.2 Effizienzverluste durch Temperatureffekte.- 3.4.3 Effizienzverluste durch Elektrodispersion.- 3.4.4 Effizienzverluste durch Wandadsorption.- 3.4.5 Effizienzverluste durch UEberladung des Trennsystems.- 3.4.6 Effizienzverluste durch UEberlagerung von Stroemungsprofilen.- 3.4.7 Zusammenfassung.- 4 Apparatur.- 4.1 Spannungsquelle.- 4.2 Kapillaren.- 4.3 Probenaufgabe.- 4.3.1 Druck-Injektion.- 4.3.2 Hydrostatische Injektion.- 4.3.3 Elektrokinetische Injektion.- 4.3.4 Probensplitsysteme.- 4.3.5 Anreicherungseffekte bei der Probenaufgabe (Sample Stacking).- 4.4 Thermostatisierung.- 4.5 Detektion.- 4.5.1 UV-Detektion.- 4.5.2 Fluoreszenzdetektion.- 4.5.3 Weitere Detektionsmethoden.- 4.6 Spezielle Probleme der quantitativen Analyse in der CE.- 5 Kapillarzonenelektrophorese (CZE).- 5.1 Grundlagen der Optimierung in der CZE.- 5.1.1 Einfluss des pH-Wertes.- 5.1.2 Einfluss der Pufferkonzentration.- 5.1.3 Auswahl des Puffers.- 5.1.4 Anwendungen.- 5.2 Indirekte Detektionsmethoden in der CE.- 5.2.1 Grundlagen indirekter Detektionstechniken.- 5.2.2 Trennung von Kationen mit indirekter UV-Detektion.- 5.2.3 Trennung von Anionen mit indirekter UV-Detektion.- 5.2.4 Analyse von Kationen und Anionen mit indirekter Fluoreszenzdetektion.- 5.3 Kapillarzonenelektrophorese von Proteinen.- 5.3.1 Trennungen in unbeschichteten Kapillaren.- 5.3.1.1 Auswahl des pH-Wertes.- 5.3.1.2 Zugabe von Salzen zum Puffer.- 5.3.1.3 Verwendung von Pufferzusatzen zur Trennung von Proteinen.- 5.3.1.4 Dynamische Belegung von Kapillaren.- 5.3.2 Proteintrennungen mit oberflachenmodifizierten Kapillaren.- 5.3.2.1 Beschichtungen fur die Kapillarelektrophorese.- 5.3.3 UEberblick uber wichtige chemische Beschichtungen fur die Proteintrennung.- 5.3.3.1 Konventionelle Beschichtungen.- 5.3.3.2 Polymere Beschichtungen.- 5.3.4 Zusammenfassung.- 6 Micellare Elektrokinetische Chromatographie (MEKC).- 7 Trennung von Enantiomeren in der CE.- 7.1 Enantiomerentrennungen mit Hilfe von Cyclodextrinen als chirale Selektoren.- 7.1.1 Neutrale Cyclodextrine.- 7.1.2 Ionische Cyclodextrine.- 7.2 Andere Trennsysteme.- 8 Kapillar-Gelelektrophorese (CGE).- 8.1 Gele auf Acrylamid-Basis.- 8.1.1 Herstellung und Handhabung gelgefullter Kapillaren.- 8.1.2 Quervernetzte Polyacrylamidgele.- 8.1.3 Lineare Polyacrylamidgele (LPA).- 8.1.3.1 Trennung von DNA-Fragmenten mit LPA.- 8.1.3.2 SDS PAGE (Polyacrylamid-Gelelektrophorese) von Proteinen.- 8.2 Gele auf Polysaccharidbasis und anderen Polymeren.- 8.3 Migrationsmodelle von Biopolymeren in Polymerloesungen.- 9 Isoelektrische Fokussierung in Kapillaren (CIEF).- 10 Andere Trenntechniken in der CE.- 10.1 Isotachophorese (ITP).- 10.2 Elektrochromatographie (EC).- 11 Anleitung zur Fehlersuche in der CE.- 11.1 Bestimmung der Fehlerursache.- Test 1: Aufnahme einer Durchbruchskurve unter Spuldruck.- Test 2: Aufnahme einer Durchbruchskurve mit Injektionsdruck.- Test 3: UEberprufung der Spannungsquelle.- 11.2 Stoerfallszenarien: "Was tun, wenn...".- 12 Literaturverzeichnis.- 12.1 Zitierte Literatur.- 12.2 Weiterfuhrende Literatur.- 12.3 Bezugsquellenverzeichnis.- 13 Danksagung.- Sachwortverzeichnis.

Die Hochdruck-Flussigkeits-Chromatographie entwickelt sich seit etwa 1969 mit grosser Geschwindigkeit zu einer Standard-Trennmethode. Gepragt wurde die Entwicklung dadurch, dass ihre Pioniere fast ausschliesslich Experten der Gas-Chromatographie gewesen sind. Sie glaubten, die Prin- zipien und 1ethoden der alten Methode auch im Bereich der schnellen Flussigkeits-Chromatographie voll anwenden zu koennen. Es hat eine Weile gedauert, bis endgultig klar wurde, dass dies nicht so ist. Zwar ist es fur die Theorie der Chromatographie gleich, ob der Eluent ein Gas oder eine Flussigkeit ist, die quantitativen Unterschiede der Parameter (wie Viskositat, Diffusionskoeffizient) andern das Bild aber wesent- lich. Heute scheint allgemein akzeptiert zu werden, dass das Apparative der Hochdruck-Flussigkeits-Chromatographie sogar einfacher als bei der Gas-Chromatographie ist. Weiterhin scheint man einig, dass optimale Analysen mit stationaren Phasen mit Siebfraktion um 5 oder 10 m durch- zufuhren sind. Da die Entwicklung kommerzieller Gerate etwa zwei Jahre in An- spruch nimmt, ist es selbstverstandlich, dass es heute noch eine Lucke zwischen dem neuesten Stand der Technik und den kommerziell angebo- tenen Geraten gibt. Es ist sehr viel getan, wenn es mit diesem Buch gelingt, dem Praktiker jene Fragen nahezubringen, die er sich stellen muss, bevor er ein hochdruck-flussigkeits-chromatographisches Gerat anschafft, und wenn ihm das Auffinden des geeigneten Systems (statio- nare Phase und Eluent) fur sein spezifisches Trennproblem erleichtert wird. Das gelingt auch ohne detaillierte Diskussion der Theorie der Chromatographie.

Die Kapillarelektrophorese (CE), auch mit dem Acronym HPCE fiir "High Perfor- mance Capillary Electrophoresis" bezeichnet, ist ein mit hoher Geschwindigkeit wach- sendes instrumentell - analytisches Trennverfahren. Vereint sie doch die Trenntechnik der klassischen Elektrophorese auf Platten mit den instrumentellen Methoden der Chromatographie hinsichtlich direkter Detektion der getrennten Proben in der Kapil- lare, und damit einfach durchzufiihrende Identifizierung und Quantifizierung der Analyten. Die anfiinglichen Probleme mit mangelnder Reproduzierbarkeit der quanti- tativen Analyse, bedingt durch die Notwendigkeit mit extrem kleinen Volumina umzu- gehen, sind bei kommerziellen Geraten der mittlerweile zweiten Generation weitestge- hend gelOst, so daB fiir ionische Verbindungen yom kleinsten Kation (dem Lithium- ion) bis hin zu den Polyanionen mit Molekulargewichten im Millionenbereich (wie DNA-Molekiile) ein schnelles und zuverlassiges Trennverfahren zur Verfiigung steht. Die Methoden der Gelelektrophorese, der isoelektrischen Fokussierung, sind einfach auf die Trenntechnik in der Kapillare zu iibertragen. Fiir nichtionische Verbindungen steht dariiberhinaus ein zusatzliches Trennverfahren in Form der micellaren elektro- kinetischen Chromatographie (MEKC) zur Verfiigung. Hierbei handelt es sich urn eine echte chromatographische Trenntechnik, da der elektrophoretischen Migration die Verteilung der Analyten zwischen dem Puffer und den Micellen iiberlagert ist und dies wesentlich zur Selektivitat beitragt.