Analytik von Proteinen in der Kapillarelektrophorese : Untersuchung des Adsorptionsverhaltens unter Berücksichtigung statistischer Aspekte und Entwicklung anti-adhesiver Strategien

Proteine können in Abhängigkeit von den äußeren Bedingungen unterschiedliche Wechselwirkungen mit Oberflächen eingehen. Dieses Grundproblem stellt neuartige Anforderungen an die Analysenverfahren in Bezug auf Robustheit, Präzision und Reproduzierbarkeit, aber auch an die Automatisierbarkeit, Empfindlichkeit und Auflösung. In der Kapillarelektrophorese (CE) beeinflussen verschiedene Parameter die Leistungsfähigkeit der Methode maßgeblich: (a) Chemie der Kapillaroberflächen, (b) Protein-spezifische Faktoren der Adsorption und (c) Modifikationen der Kapillaroberfläche durch (kovalente) Beschichtungen. In der Literatur werden neben dem isoelektrischen Punkt (IP), andere Parameter nicht oder nur unzureichend beschrieben. Als kritische Faktoren müssen die physikochemischen Eigenschaften der Proteine wie Molekulargewicht, GRAVY-score und Tertiär-/Quartärstrukturen als potentielle Einflussgrößen diskutiert werden. Weiterhin existieren wenige statistisch auswertbare Informationen zur Proteinanalytik mittels kapillarelektrophoretischer Methoden vor, die sich meist auf die Reproduzierbarkeit von Migrationszeiten und Peakflächen beschränken. Angaben zur Wiederholpräzision fehlen hingegen. Im Rahmen dieser Arbeit wird anhand umfangreicher Messreihen geprüft, welche Faktoren die Proteinadsorption in der CE beeinflussen und ob der Adsorptionsvorgang selbst oder nachfolgende Prozesse maßgeblich für die eingeschränkte Reproduzierbarkeit sind. Die Untersuchung der dabei anfallenden Datenmengen soll zeigen, ob es möglich ist, durch Anwendung statistischer Methoden auf die gewonnenen Datensätze, kritische Versuchsbedingungen zu erkennen, z.B. die Prüfung auf t- und f-verteilte Messgrößen und die Bildung von Vertrauensintervallen.