Heinz Engelhardt

Die Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographie entwickelt sich seit etwa 1969 mit großer Geschwindigkeit zu einer Standard-Trennmethode. Geprägt 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 Flüssigkeits-Chromatographie voll anwenden zu können. Es hat eine Weile gedauert, bis endgültig klar wurde, daß dies nicht so ist. Zwar ist es für die Theorie der Chromatographie gleich, ob der Eluent ein Gas oder eine Flüssigkeit ist, die quantitativen Unterschiede der Parameter (wie Viskosität, Diffusionskoeffizient) ändern das Bild aber wesent­ lich. Heute scheint allgemein akzeptiert zu werden, daß das Apparative der Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographie sogar einfacher als bei der Gas-Chromatographie ist. Weiterhin scheint man einig, daß optimale Analysen mit stationären Phasen mit Siebfraktion um 5 oder 10 ~m durch­ zuführen sind. Da die Entwicklung kommerzieller Geräte etwa zwei Jahre in An­ spruch nimmt, ist es selbstverständlich, daß es heute noch eine Lücke zwischen dem neuesten Stand der Technik und den kommerziell angebo­ tenen Geräten 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-flüssigkeits-chromatographisches Gerät anschafft, und wenn ihm das Auffinden des geeigneten Systems (statio­ näre Phase und Eluent) für 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.

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.