M?glichkeiten der Massenspektrometrie bei der Sequenzanalyse von Peptiden

Zusammenfassung Die Aussichten einer Sequenzbestimmung werden in digitalen Rechenanlagen für 5–20 Aminosäurebausteine bei Verwendung von Di- bis Pentapeptiden untersucht und die Anzahl der möglichen Sequenzen als Funktion der Kettenlänge ermittelt.Zur Trennung und Identifizierung empfiehlt sich neben der Flüssigkeits-Chromatographie auch die kombinierte gas-chromatographisch-massenspektrometrische Untersuchung der TFA-Peptidester. Das Vorhandensein von Serin und Cystein erfordert eine Sonderbehandlung. Serin- Peptide sind als O-Acetylderivate und Cystein-Peptide als S-Benzylderivate für die Massenspektrometrie mindestens bis zu Pentapeptiden und für die Gas-Chromatographie bis zu Tripeptiden beständig. Auch einige Asparagin und Glutamin enthaltende Derivate sind zum erstenmal massenspektrometrisch untersucht worden.

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Possibilities of mass spectrometry in the sequence analysis of peptides

The possibilities of sequence analyses have been analyzed by computers assuming the presence of 5–20 amino acids using di- to pentapeptides as fragments.For separation and identification of peptide fragments liquid chromatography as well as combined gas chromatography — mass spectrometry of the TFA-peptide esters are recommended. Serine and Cysteine peptides ought to be O-acetylated and S-benzylated. These protected peptide derivatives can be analyzed by mass spectrometry up to pentapeptides and by gas chromatography up to tripeptides. Asparagine and glutamine containing peptide derivates were investigated for the first time by mass spectrometry.

     

Bestimmung von HCl im Sub-Nanogramm-Bereich in Luft

Zusammenfassung Es wird eine Methode für die Probenahme und den Nachweis von geringen Mengen Chlorwasserstoff in Luft vorgestellt. Für die Entwicklung der Probenahmemethode wurden eine Reihe von anorganischen und organischen, in der Gas-Chromatographie üblichen Adsorbentien untersucht, von denen sich Silicagel als am besten geeignet erwies. Bei der Probenahme werden Diffusionsrohre verwendet, um eine Trennung von gasförmigem HCl und Cl^– in Aerosolen zu ermöglichen. Nach der Adsorption von HCl wird bei 700° C desorbiert und eine Trennung von HCl und Wasser mit einem Perma Pure-Folientrockner durchgeführt. Anschließend wird HCl in einem Teflonrohr kondensiert, mit Cyclohexenoxid zu 2-Chlorcyclohexanol umgesetzt und eine gas-chromatographische Trennung vorgenommen. Der Nachweis erfolgt mit einem elektrolytischen Leitfähigkeitsdetektor nach Hall (HECD). Die minimal nachweisbare Konzentration liegt bei 0,035 ppb HCl.Wir möchten dem Bundesminister für Forschung und Technologie für finanzielle Unterstützung danken.     

Bestimmung der organischen Bestandteile von Aerosolpartikeln aus Reinluft

Zusammenfassung Das für die Untersuchung der organischen Bestandteile von Reinluft-Aerosolteilchen entwickelte Analysenverfahren beruht auf der Kombination von klassischen Trennmethoden mit Verfahren der Dünnschicht- und der Gas-Chromatographie bzw. der Gas-Chromatographie/Massenspektrometrie. Im Gegensatz zu älteren Verfahren werden alle vorkommenden organischen Verbindungen, soweit sie äther-löslich sind bzw. in eine äther-lösliche Form überführt werden können, erfaßt. Die verfahrensbedingten Substanzverluste sind so gering, daß schon 100 mg Aerosolteilchen ausreichend sind für die Analyse der organischen Bestandteile (bei ca. 10% organischer Substanz). Ein Anwendungsbeispiel für das Analysenverfahren wird gegeben. Best. von Organ. Substanzen in Luft; Chromatographie, Dünnschicht/Chromatographie, Gas/Massenspektrometrie; Aerosolbestandteile in Reinluft.

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Determination of the organic constituents of aerosol particles from clean air

The method developed for analysing the organic matter of atmospheric particles from clean air is based on the combination of classical separation procedures and thinlayer chromatography together with gas chromatography and gas chromatography/mass spectrometry, respectively. In contrast to methods published earlier, all organic compounds present can be detected (if they are or can be converted to compounds soluble in ether). The loss of organic matter inherent in the analytical procedure is small enough to allow the determination of the organic constituents of 100 mg of aerosol particles (with about 10% organic matter). An example for the application of the analytical method is presented.

     

Identification of seventeen vitamins by circular thin-layer chromatography

Summary A method is described for separation and identification of 17 vitamins by circular-thin layer chromatography. The method is simple and convenient; separation is complete within 2 minutes. The method is very sensitive and is specially suitable for routine identification when quick results are required.

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Zusammenfassung Ein einfaches Verfahren zur Trennung und Identifizierung von 17 Vitaminen durch Dünnschicht-Ring-Chromatographie wird angegeben. Innerhalb von 2 Minuten ist die Trennung vollzogen. Die Methode ist sehr empfindlich und für Routinezwecke besonders geeignet, wenn die Ergebnisse rasch benötigt werden.

     

Determination of enantiomeric catecholamines by ligand-exchange chromatography using chemically modified L(+)-tartaric acid silica gel

Summary Studies on the separation of catecholamine racemates by chiral ligand exchange chromatography (CLEC) on a new chemically bonded chiral phase are described. The stationary phase consists of a silica support to which l(+)-tartaric acid as chiral component is bonded via 3-(trimethoxysilyl)-propylamine.After cleavage of the protecting groups and treatment with copper(II)-ions the l(+)-tartaric acid modified silica gel is able to resolve enantiomers of catecholamines.Parameters, influencing the retention and enantioselectivity, are the pH, ionic strength of the mobile phase and its composition as well as the temperature.Examples for the separation of racemic mixtures are described.

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Bestimmung enantiomerer catecholamine durch Ligandenaustausch-Chromatographie an chemisch gebundenem L(+)-Weinsäurekieselgel

Zusammenfassung Untersuchungen zur Trennung von Catecholaminracematen durch chirale Ligandenaustausch-Chromatographie an einer neuen chemisch gebundenen chiralen Phase werden beschrieben. Die stationäre Phase besteht aus einer Kieselgelmatrix, an welche l(+)-Weinsäure als chirale Komponente über 3-(Trimethoxysilyl)-propylamin gebunden ist. Nach Abspaltung der Schutzgruppen und Behandlung mit Cu(II)-ionen ist das mit l(+)-Weinsäure modifizierte Kieselgel in der Lage, enantiomere Catecholamine zu trennen.Parameter, die Einfluß auf Retention und Enantioselektivität haben, sind der pH-Wert, die Ionenstärke der mobilen Phase sowie deren Zusammensetzung und Temperatur. Beispiele für die Trennung racemischer Mischungen werden beschrieben.

     

Quantitative determination of sub-ppb traces of polychlorinated compounds and pesticides in moss samples

Summary Two methods for the determination of organic polychlorinated compounds and pesticides in moss samples are described. The techniques are suited to determine sub-ppb concentrations. Different homogenisation and extraction methods are used followed by column chromatography clean-up. High-resolution gas chromatography combined with electron capture detection or negative-ion chemical ionization mass spectrometry is employed for quantification. Recovery results, blank values and a comparison of both methods are presented. The techniques have been successfully used for the analysis of moss samples collected from Middle Europe to the Subarctic.

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Quantitative Bestimmung von Sub-ppb-Spuren polychlorierter Verbindungen und Pesticide in Moosproben

Zusammenfassung Zwei Verfahren zur Bestimmung von polychlorierten organischen Verbindungen und Pesticiden in Moos werden beschrieben, die für den ppb-Bereich geeignet sind. Zur Homogenisierung und Extraktion dienen verschiedene Techniken, gefolgt von einem säulen-chromatographischen Clean-up. Zur Bestimmung dient die hochauflösende Gas-Chromatographie in Kombination mit Electron-capture-Detektion oder Massenspektrometrie durch chemische Ionisation mit negativen Ionen. Ein Vergleich beider Methoden wird gegeben sowie Wiederfindungsraten und Blindwerte für die verschiedenen Substanzen. Die Verfahren wurden erfolgreich auf Moosproben angewendet, die aus einem Gebiet von Mitteleuropa bis zur subarktischen Region gesammelt wurden.

     

Separation of sugars by HPLC with electrochemical detection

Summary In order to develop new sensitive detectors for the determination of sugars after HPLC-separation, the voltammetric behaviour of several mono- and disaccharides has been investigated. Nickel electrodes turned out to be well suited for this problem. The properties of the electrodes were studied in a stationary system, in a flow-injection system and in combination with high-performance liquid chromatography. Parameters for optimisation are discussed and the application to the detection of several sugars is shown.

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Trennung von Zuckern durch HPLC mit elektrochemischer Detektion

Zusammenfassung Da für die Bestimmung von Zuckern nach HPLC-Trennung ein Bedarf an neuen empfindlichen Detektoren besteht, wurde das voltammetrische Verhalten einiger Mono- und Disaccharide untersucht. Nickel-Elektroden erwiesen sich als gut geeignet für dieses Problem. Die Eigenschaften der Elektrode wurden in einem stationÄren System, im flie\enden System und in Kopplung mit der Hochdruckflüssigkeitschromatographie untersucht. Parameter für die Optimierung werden diskutiert und die Anwendungen auf Detektion verschiedener Zucker gezeigt.

     

Anwendung der Hochspannungselektrophorese zur Trennung von Radionukliden

Zusammenfassung Trennungen von Alkalien, Erdalkalien, Lanthaniden, Actiniden und einigen anderen Elementen durch Hochspannungselektrophorese werden besprochen. An Hand dieser Beispiele werden allgemeine Überlegungen über die optimalen Bedingungen für eine elektrophoretische Trennung angestellt.

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Summary The separation of alkali, alkaline-earth, and rare-earth elements, actinides and some other elements by high-voltage electrophoresis is discussed. These examples are the basis of general considerations on the optimum conditions for electrophoretic separations.

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Herrn Prof. Dr. K. H. Lieser möchte ich für wertvolle Diskussionen und für die Förderung meiner Untersuchungen danken.     

Möglichkeiten der Unterscheidung von Bakterien mit Hilfe der Curie-Punkt-Pyrolyse,der Gas-Chromatographie und der Computerauswertung der Pyrogramme

Zusammenfassung Die Curie-Punkt-Pyrolyse (CPP) und die hochauflösende Gas-Chromatographie ist eine mögliche Methode zur Unterscheidung von Bakterien. Es wird ein einfaches und leicht zu reinigendes Einlaßsystem gezeigt, das sich sowohl für die Pyrolyse fester Stoffe als auch zum Spritzen von Proben (Ermitteln von Gütekennzahlen des Trennsystems) eignet. Weil die Auflösung der Gas-Chromatographie zu niedrig ist und die Bearbeitung der komplexen Pyrogramme durch Integrationssysteme deshalb Schwierigkeiten bietet, ist die Artbestimmung eines Bakteriums nur teilweise möglich. Dies trotz eines Vergleichs der Pyrogramme nach der externen Standardmethode durch einen Rechner.

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Characterisation of bacteria by curie-point-pyrolysis, gas chromatography and computerisation of the pyrograms

Summary Curie-point-pyrolysis (CPP) with high-performance gasliquid chromatography is a possible means for the differentiation of bacteria. A simple inlet system is shown; it can be used for the pyrolysis of solid substances and for normal gas chromatography (for testing the column). The species of a bacterium is difficult to differentiate by pyrolysis gas chromatography because of the limited resolution of gas chromatography and as a consequence there are difficulties with the treatment of pyrograms by integration systems. This occurs even when making a comparison of pyrograms by an external standard method using a computer.

     

Quantitative Mehrkomponentenanalysen

Zusammenfassung Es werden Methoden zur objektiven photometrischen Messung von Chromatogrammen beschrieben, nach denen durch Bestimmung der IR- oder UV-Absorption des Eluats von chromatographischen Säulen der Verlauf der Trennung verfolgt werden kann.Die quantitative Analyse wird durch unmittelbare Auswertung des Chromatogramms, z. B. durch Integration der Extinktion über die Zeit, vereinfacht, so daß sich das Auffangen einzelner Fraktionen erübrigt. Das Verfahren wird am Beispiel der Analyse von Phenolhomologen in technischen Gemischen und Abwässern beschrieben.Durch ein automatisches Analogrechenverfahren in unmittelbarer Kopplung mit einem Spektralphotometer lassen sich Konzentration und Menge der einzelnen Komponenten im Eluat auch dann bestimmen, wenn nicht oder nur schlecht aufgetrennte Mehrkomponentengemische am Säulenende austreten. Beispiele für die Analyse von Aromatengemischen werden gegeben, die Grenzen der Anwendung des Verfahrens diskutiert.I. Mitteilung: Bergmann, G., u. D. Jentzsch: diese Z. 164, 10 (1958).     

Gas-chromatographic determination of a mixture of testosterone and oestradiol esters in oily injection

Summary A gas-liquid chromatographic method is described for the determination of testosterone and oestradiol esters in oily injection. The separation of the steroids from the injection is performed by partition in the acetonitrile-hexane system. For gas chromatography the oestradiol esters were preliminary transformed to their mono-TMS derivatives. For the separation Dexsil 400 was preferably used as stationary phase. Mestranol was employed as internal standard for quantitation. A complete separation for all the individual components can be achieved within 12 min. The relative standard deviation is in the range of 1–1.5%.

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Gas-chromatographische Bestimmung eines Gemisches von Testosteron- und Östradiolestern in öliger Injektionslösung

Zusammenfassung Die Abtrennung der Steroide aus der Injektionslösung erfolgt durch Extraktion mit Acetonitril und n-Hexan. Zur Gas-Chromatographie werden die Östradiolester in die Mono-trimethylsilylderivate übergeführt. Als stationäre Phase dient vorzugsweise Dexsil 400. Zur quantitativen Bestimmung wird Mestranol als inneren Standard benutzt. Eine vollständige Trennung der Ester läßt sich innerhalb von 12 min erreichen. Die relative Standardabweichung liegt im Bereich von 1–1,5%.

     

Massenspektrometrie unter den Bedingungen der Kopplung mit der Gas-Chromatographie

Zusammenfassung Die hohe Trennwirkung der Gas-Chromatographie bei der Analyse von Stoffgemischen und die gute Substanzspezifität der Massenspektrometrie führten zu einer gekoppelten Anwendung dieser beiden analytischen Spuren- und Mikromethoden mit dem Ergebnis, weit mehr gesicherte qualitative Aussagen wie auch quantitative Bestimmungen kompliziert zusammengesetzter Analysenproben zu erhalten als dies mit jeder dieser beiden Methoden allein möglich oder erreichbar ist. Die beiden Methoden, deren weitere gemeinsame Eigenschaft es ist, daß verdampfbare Proben zur Untersuchung kommen müssen, ergänzen einander, indem ihre beiderseitigen Schwächen aufgehoben werden. Die aufgrund der apparativen Bedingungen der Gas-Chromatographie und der Massenspektrometrie sich ergebenden Forderungen, die bei ihrer Kopplung berücksichtigt werden müssen, werden diskutiert.

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Mass spectrometry under the conditions of coupling with gas chromatography

A combination of the high separation efficiency of gas chromatography with the favourable specifity of mass spectrometry makes possible more reliable qualitative statements and quantitative determinations of samples of complicated composition than attainable by either method alone. These methods, which both require evaporable samples, supplement each other by eliminating their mutual disadvantages. The requirements are discussed which have to be considered for coupling the two methods.

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Hauptvortrag auf der Tagung Biochemische Analytik, München 29. 4. bis 2. 5. 1970.     

Separation of trace elements from natural water and waste water

Summary Methods of discrimination between different chemical forms of trace elements in natural waters and for their separation are discussed and results given for their application to Rhine water. Various methods of trace element separation are presented: separation from sea-water by adsorption on activated carbon in presence of complexing agents, separation from mineral waters by use of the chelating cellulose exchanger Hyphan, separation of actinide elements by co-precipitation with barium sulphate, co-precipitation from waste water with hydrous ferric oxide and with ferric phosphate.

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Trennung von Spurenelementen aus natürlichem Wasser und Abwässern

Zusammenfassung Methoden der Unterscheidung verschiedener chemischer Formen der Spurenelemente in natürlichen Wässern und ihre Trennung werden diskutiert und für Rheinwasser angewendet. Folgende Ergebnisse von Spurenelement-Trennungen werden beschrieben: Abtrennung aus Meerwasser durch Adsorption an Aktivkohle in Gegenwart von Komplexbildnern, Abtrennung aus Mineralwässern unter Verwendung des chelatbildenden Zelluloseaustauschers Hyphan, Abtrennung der Actinidenelemente M^IV durch Mitfällung mit Bariumsulfat, Mitfällung mit Eisenhydroxid und Eisenphosphat aus Abwasser.

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Presented at the 8th International Microchemical Symposium, Graz, August 25–30, 1980.     

Die Trennung von Osmium und Ruthenium durch Extraktion der Diphenylthioharnstoff- und der Tetraphenylarsoniumverbindungen

Zusammenfassung Für die Trennung geringer Mengen von Osmium und Ruthenium, die bei der oxydierenden Destillation gemeinsam verflüchtigt sind, werden 2 Möglichkeiten gezeigt; nämlich die extraktive Trennung mit Diphenylthioharnstoff und die mit Tetraphenylarsomumchlorid.Im ersten Fall wird Ruthenium extrahiert, im zweiten das Osmium, so daß sich beide Verfahren ergänzen. Für die Abtrennung kleiner Rutheniummengen von einem erheblichen Osmiumüberschuß ist die Diphenylthioharnstoffmethode geeignet, während die Trennung mit Tetraphenylarsoniumchlorid für das umgekehrte Mischungsverhältnis anwendbar ist.Die jeweils abgetrennten Metalle werden durch erneute Destillation als Tetroxyde von den organischen Bestandteilen befreit und anschließend nach dem bereits mitgeteilten colorimetrischen Bestimmungsverfahren erfaßt.V. Mitteilung: diese Z.156, 411 (1957).Die optischen Messungen wurden mit dem von der Deutschen Forschungsgesellschaft zur Verfügung gestellten Spektralphotometer der Firma Zeiss, Oberkochen, durchgeführt.