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Entwicklung und Einsatz von Kopplungstechniken zwischen Kollisionszellen Plasmamassenspektrometrie und elektrophoretischen bzw. chromatographischen Trennverfahren zur heteroelementspezifischen Detektion von umwelt- und biologisch relevanten Substanze

Development and application of hyphenation approaches between collision cell inductively coupled plasma mass spectrometry and electrophpretic or chromatographic separation techniques for a hetero element specific detection of environmental and biolog

  • Im Rahmen dieser aus fünf einzelnen Arbeiten bestehenden kumulativen Promotionsarbeit wurden Kopplungen zwischen CE, GC, HPLC bzw. Kapillar-LC und einem quadrupolbasierenden Kollisionszellen ICP-MS realisiert bzw. neu entwickelt. Die realisierten Kopplungen wurden für die Trennung sowie elementspezifische Detektion verschiedener biologisch- bzw. umweltrelevanter Verbindungsklassen über die in ihnen enthaltenen Heteroatome Phosphor, Schwefel, Chlor, Brom und Iod verwendet. Diese zählen zu den am schwierigsten mit ICP-MS zu detektierenden Elementen. Ein weiteres Ziel bestand darin, die komplementäre Nutzung von Kollisionszellen ICP-MS und ESI-MS-MS im Zusammenhang mit biologischen Fragestellungen aufzuzeigen. Metallproteine, DNS Nukleotide, phosphorylierte Proteine, Pestizide und Erdölprodukte wurden als Modelverbindungen eingesetzt, um das Potential ihrer elementspezifischen Detektion aufzuzeigen sowie Stärken und Schwächen der eingesetzten Trenntechniken in Verbindung mit CC-ICP-MS als Detektor zu ermitteln. Insgesamt erlaubt der Einsatz der elementspezifischen Detektion den empfindlichen und gleichzeitig hochselektiven qualitativen sowie quantitativen Nachweis unterschiedlichster Substanzklassen über die in ihnen enthaltenen mit ICP-MS detektierbaren Heteroelemente Phosphor, Schwefel, Chlor, Brom und Iod. Gleichzeitig ergeben sich verschiedene neu Anwendungsfelder für die Elementspezifische Massenspektromerie, die in dieser Form bisher nicht bearbeitet werden konnten.
  • The following cumulative doctoral thesis summarizes five already published peer reviewed publications concerning the application of quadrupole based collision-cell inductively coupled plasma mass spectrometry (CC-ICP-MS) as a sensitive and selective method for a hetero-element specific detection of phosphorus, sulfur, chlorine, bromine and iodine containing compounds in life-science and environmental related research. Different separation techniques such as capillary electrophoresis (CE), gas chromatography (GC) and liquid chromatography (HPLC) have been used for sample introduction and highly resolved separation of the compounds of interest. Electrospray ionisation tandem mass spectrometry (ESI-MS-MS) has been used as a second detection technique to obtain molecule specific information and to demonstrate the potential of a complementary application of element and molecule specific mass spectrometry in life-science related research. Metalloproteins, DNA nucleotides, phosphorylated proteins as well as pesticides and petroleum products have been used as model compounds to demonstrate the potential of their element specific detection and to determine the strength and current limitations of the applied separation techniques combined with CC-ICP-MS as detector. Overall the collision-cell ICP-MS based element specific determination of various substance classes via their content of the elements phosphorus, sulphur, chlorine, bromine or iodine opens certain new application fields for elemental mass spectrometry and eliminates different problems related with other standard detection techniques commonly used in combination with the applied separation techniques.

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Metadaten
Author:Daniel Pröfrock
URN:urn:nbn:de:gbv:luen4-opus-3164
URL: https://pub-data.leuphana.de/frontdoor/index/index/docId/365
Advisor:Wolfgang K. L. Ruck (Prof. Dr.)
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2005
Date of Publication (online):2005/07/26
Publishing Institution:Leuphana Universität Lüneburg, Universitätsbibliothek der Leuphana Universität Lüneburg
Granting Institution:Leuphana Universität Lüneburg, Nachhaltigkeit
Date of final exam:2005/05/25
Release Date:2005/07/26
Tag:ESI-MS-MS; Heteroelemente; ICP-MS; Kollisionszelle; Kopplungstechniken
Collision-Cell; ESI-MS-MS; Hetero-elements; Hyphenated-Techniques; ICP-MS
GND Keyword:Kopplung <Analytische Chemie>; ICP-Massenspektrometrie; Elektrospray-Ionisation; Detektion
Institutes:Universität / Frühere Fachbereiche
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften